8
ГЛАВА 1. ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Говоря об информатике мы сегодня, по словам академика Н.Н.Моисеева, имеем в виду «фундаментальную дисциплину, которая изучает информационные процессы, происходящие в системах различной природы», знаем, что в ее становление внесли вклад такие дисциплины как математика, лингвистика, семиотика, логика, computer science и др.
Основными понятиями информатики являются информация, информационный процесс, информационная модель, алгоритм и программа, компьютер как исполнитель алгоритма, информационная технология, информационная система. Все они так или иначе “ссылаются” на понятие информации. Чтобы понять, что это такое, попробуем посмотреть на него с разных точек зрения.
1.1. ОБ ИСТОКАХ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ И НАУКИ ИНФОРМАТИКИ
ИНФОРМАЦИЯ КАК СЕМАНТИЧЕСКОЕ СВОЙСТВО МАТЕРИИ
ПОНЯТЬ
Тот факт, что общество входит в новый виток развития цивилизации, характеризующийся освоением не только вещества и энергии, но и информации, становится общепризнанным. Термин “информация” из журналистского превратился в один из наиболее часто употребляемых в настоящее время терминов в науке, технике и в быту. Это обусловлено тем, что понятия “информация” и “знания” очень близки, а знания, осведомленность играют далеко немаловажную роль в жизни как отдельного человека, так и общества в целом. Слова Талейрана: “Кто владеет информацией - владеет миром” - наполняются сейчас не только политическим смыслом, но в большей мере экономическим, социальным.
Появление и совершенствование вычислительной техники обусловлено потребностями общества в быстрой и, что не менее важно, безошибочной переработке информации, что позволяет своевременно и более точно адаптироваться к меняющимся условиям окружающей действительности, принимать более обоснованные решения, составлять более точные прогнозы последствий принимаемых решений.
Быстрое увеличение объема существующей и циркулирующей в обществе информации ставит современного человека перед проблемой умения работать с ней: находить, отбирать нужное, хранить, упаковывать и быстро извлекать из хранилища, обрабатывать и преобразовывать. Причем, информация все чаще может быть представлена не только в текстовом, наиболее привычном виде, но и как видео- и аудиоматериалы, схемы и анимационная графика и т.п. Умение работать с информацией становится одним из основных умений человека, которому, как и любому другому умению, следует учиться.
Умение работать с информацией предполагает знание основных закономерностей протекания информационных процессов, которое, в свою очередь, основывается на философском осмыслении феномена информации.
Мы хотим найти истоки информатики. Поскольку информатика есть фундаментальная дисциплина эти истоки следует искать в нашем мировоззрении. Надо понять, какие изменения произошли в нашем представлении о мире, что заставило человека взяться за создание новой научной дисциплины.
Возникновение понятия информации связано с кризисом европейской науки, который явно обозначился в 20-х годах ХХ века и продолжается по сей день. Своими корнями он уходит в само существо науки, научного метода.
Как известно, современная наука возникла около 400 лет назад в период возникновения капитализма. Тогда нарождающемуся производству были, с одной стороны, нужны знания о свойствах материи, с другой стороны, необходимо было внедрить в общество убеждение в том, что материю можно преобразовывать беспрепятственно и без последствий. Поскольку человек Средневековья был воспитан на мысли, что материя пропитана духом и служит определенному Высшему замыслу, основным постулатом науки стала идея автономии, независимости материи от духа. Это значит, что наука отказывается видеть в материи какой-то Высший смысл и признает ее лишь в качестве объекта изучения и преобразования.
Однако спустя триста лет стало очевидно, что эта гипотеза несостоятельна и что любой объект имеет вполне определенный, хотя быть может и не всегда понятный человеку смысл.
Автономия материи от духа получила свое философское выражение в фундаментальных принципах, которые явились основой современной науки:
разделения познающего субъекта и познаваемого объекта, их автономность друг от друга;
принятия постулата, что “смысл” объектов заключен в самих объектах, а не помещен за пределами Мира (как это принято в религии). В этом случае “смысл” является одним из свойств материи (семантическим свойством) и может быть выявлен и изучен методами науки.
Фундаментальной проблемой ХХ века становится формирование понятия «смысла» внутри естественно-научной картины мира. Решение этой проблемы затронуло практически все научные дисциплины.
Большинство ученых склоняются к мысли, что информация как философская категория отражает семантическое свойство материи.
Это, в частности, означает, что:
будучи свойством материи, информация присуща каждому материальному объекту;
будучи семантическим свойством материи она отражающее смысловую сторону материального объекта;
поскольку всеобщей формой существования материи является ее движение, изменение, то информация - это свойство материи, задающее (определяющее, отражающее) направление этого движения, его цель.
Поясним на примерах, что имеется в виду.
ПРИМЕР
Предположим, два человека прочитали один и тот же незнакомый им текст. Один из них после прочтения утверждает, что получил много информации, другой - что вообще не получил информации. Что они вкладывают в понятие “информация”? По-видимому, смысл, заключенный в тексте. Первый читатель сумел “извлечь” этот смысл, “осмыслил” текст. Для второго же, напротив, текст был бессмысленным. Причем “бессмысленным” он мог оказаться с точки зрения понятности, стиля изложения, структуры, или практической ценности.
ПРИМЕР
Фразу, произнесенная на незнакомом языке, вам трудно осмыслить, поэтому она несет для вас мало информации.
Отчасти это связано с тем, что вы не можете структурировать эту фразу (выделить в ней отдельные слова, распознать их и установить связи между ними). То есть выявление структуры является необходимым (но далеко не достаточным) условием выявления смысла.
ПРИМЕР
По-видимому, физика была первой дисциплиной, которая сформулировала фундаментальный принцип неопределенности, который очерчивает границы познания материи. В формулировке его первооткрывателя В.Гейзенберга он гласит, что в микромире нельзя одновременно с одинаковой точностью определить координаты и импульс частицы. Примечательно то, что этот принцип оказался применимым к самым различным областям. Например, в теории лингвистического перевода принцип неопределенности утверждает, что невозможно одновременно достичь текстуальной и смысловой точности переводимого текста.
Ярким проявлением поисков «осмысленности» в науке явился системный подход, ставший ведущим методом современного научного познания. В самой общей формулировке он означает, что каждый объект Мира принадлежит некоторой системе объектов и должен рассматриваться в контексте этой системы. Это означает, в частности, что объект невозможно произвольным образом преобразовывать, не затронув при этом других объектов. Это несомненно шаг к признанию за отдельным объектом некоторого “смысла”.
По-своему отреагировала на «смысловой» запрос дисциплина об управлении в системах любой природы - кибернетика. В ней было сформулировано понятие обратной связи, в котором отражена мысль, что воздействие на систему может быть эффективным только тогда, когда учитывается реакция этой системы на внешнее воздействие, такой “ответ” системы может также трактоваться как особое проявление “смысла”.
В лингвистике, то есть дисциплине, оперирующей с языками, понятие смысла приобретает наиболее осязаемые черты. Основным объектом лингвистики является, как известно, упорядоченная последовательность знаков, записанная на некотором языке, то есть текст. Текст может быть осмысленным и бессмысленным с точки зрения воспринимающего его субъекта. При этом понятие “смысл текста” имеет в лингвистике строгое формальное определение.
Таким образом, понятие текста может послужить основой для распространения понятия «смысла» на широкий класс объектов. Для этого необходимо максимально расширить само понятие текста, что и было сделано в философской системе, получившей название постмодернизма.
ПРИМЕР
Как подчеркивает словарь культуры ХХ века, главным объектом постмодернизма является Текст с большой буквы (а также его производные, главным образом – Гипертекст, то есть текст в тексте; Примерами гипертекстовой организации могут быть роман М.Булгакова “Мастер и Маргарита”, структура WWW). “Текст” при этом понимается предельно широко. Это и традиционный текст, записанный на родном или иностранном языке, а также улицы города, одежда людей, сигналы светофора и пр. В этом смысле текстом оказывается все или почти все. Это и утверждает постмодернизм.
Современная наука пока не сформировала единой точки зрения на понятие «смысла» материального мира - смысла его существования, развития, функционирования. Единым остается лишь то, что «смысл» не выносится за пределы Мира, а ищется в самом Мире. Именно эта позиция и породила рассмотрение информации как семантического свойства материи.
ВАЖНО. Человек всегда стремиться осмыслить (наделить смыслом) все, что его окружает, себя, свое место в этом мире, сам мир. Он ищет смысл даже в бессмысленных на первый взгляд вещах.
ПРИМЕР
Н.Хомский, основатель генеративной лингвистики, приводил пример бессмыссленного, с его точки зрения, предложения
Бесцветные зеленые идеи яростно спят
Позднее известный лингвист Р.Якобсон доказал, что ему можно придать вполне определенный смысл:
бесцветные идеи - вполне осмысленное словосочетание (неинтересные идеи);
бесцветные идеи могут быть еще и зелеными, то есть незрелыми;
они могут бездействовать, то есть “не работать”;
“яростно” в данном контексте означает, что они бездействуют окончательно и агрессивно.
По образному выражению В.П.Руднева, смысл лезет в окно, когда его гонят в дверь.
Таким образом, и в этой, бессмысленной на первый взгляд, фразе заключена определенная информация, важно иметь “ключ” (способ, метод) к ее извлечению.
ПРИМЕР
Как заметил однажды известный социолог Питирим Сорокин “Без компонента значения все социокультурные явления становятся чисто физическими или биологическими... Национальный флаг, который физически является лишь палкой с приделанным к ней куском материи, в результате постоянного использования становится эмблемой независимости, власти, достоинства, чести и славы нации”.
Понятие смысла человек пытается распространить и на объекты и явления живой и неживой природы.
ПРИМЕР
Пчеловодам давно известно такое явление, как танец пчел. Но когда его изучением занялись ученые, они увидели его “осмысленность”, и смысл этот - в передаче информации. Особые сигнальные движения (танцами) оповещают пчел роя о направлении и расстоянии до источника медосбора.
ПРИМЕР
Как известно, углерод существует в природе в трех формах:
алмаз - самое твердое вещество в природе;
графит - слоистое кристаллическое вещество, наиболее устойчивая форма углерода;
карбин - черный порошок.
Разница их свойств обуславливается в наибольшей степени расположением атомов углерода, иначе говоря, структурой вещества (объемная тетраэдрическая, плоская тригональная, линейная формы). «Смысл» в данном случае можно понимать как упорядоченность кристаллической решетки, которая обуславливает физические и химические свойства углерода.
Здесь роль “смысла” может играть структура, способ взаимосвязи. Можно предположить, что информация, заключенная во взаимном расположении атомов, определяет свойства вещества.
Последний пример говорит, в частности, о том, что в ряде случаев понятие “смысла” можно свести к понятию “упрядоченности”.
Заметим, что в отношении текста понятия «смысл» и «упорядоченность» не совпадают. Текст может быть хорошо структурирован, но быть бессмысленным. С другой стороны, осмысленный текст является упорядоченным. Таким образом, информация, заложенная в тексте, имеет по крайней мере две составляющие – собственно смысловую (семантическую) и выразительную (синтаксическую).
Традиционно эти две составляющие рассматривались как неразрывно связанные между собой. Их разделение знаменует собой поворотный момент в развития науки и общественных коммуникаций. Подробнее об этом будет рассказано в главе, посвященной информационному моделированию.
Взаимосвязь выразительной и смысловой составляющей текста может иметь практическое значение.
ПРИМЕР
Предположим, вы получили из космоса некоторую последовательность сигналов, которую можно представить в виде:
101001010000001101000011101001010011000110110110.
Как узнать, является ли это послание братьев по разуму или это всего лишь “проявление” явления природы. Иными словами, надо ответить на вопрос, есть ли в данной последовательности смысл? Как это сделать? Если эти знаки несут какой-либо смысл, то мы заведомо не знаем языка, на котором он записан. Однако, используя высказанную выше связь упорядоченности и смысла, можно попытаться проанализировать данную последовательность на присутствие в ней закономерностей. Например, устойчивое повторение одних и те же сочетаний «0» и «1», может свидетельствовать о том, что последовательность составлена неким разумным существом. Заметим, что работа дешифровальщика основана именно на таком поиске закономерностей. Различие заключается в том, что де шифровальщик точно знает, что закономерности существуют, а исследователь космических сигналов должен это узнать.
Как вы уже поняли, в современной науке “на равных” существуют две точки зрения:
1. Все объекты в окружающем нас мире обладают некоторым смыслом (несут некоторую информацию), а человек, изучая их, пытается проникнуть в этот смысл, раскрыть его (получить информацию). Иными словами информация содержится во всех объектах
2. Человек в процессе познания и практической деятельности приписывает объектам некоторый “смысл” т.е. объявляет их имеющими некоторую информацию. В этом случае, информация существует только в человеческом сознании.
В настоящее время обе эти точки зрения имеют как сторонников так и противников. Однако противоположность взглядов на происхождение информации не влияет на единство подходов к изучению свойств информации, их проявлений в информационных процессах и возможность автоматизации этих процессов с помощью средств вычислительной техники.
ЗНАТЬ
Информатика - фундаментальная дисциплина, которая изучает информационные процессы, происходящие в системах различной природы, и возможность их автоматизации.
Быстрое увеличение объема существующей и циркулирующей в обществе информации ставит современного человека перед проблемой умения работать с ней.
Умение работать с информацией предполагает знание основных закономерностей протекания информационных процессов, которое, в свою очередь, основывается на философском осмыслении феномена информации.
Истоком интереса к феномену информации послужил кризис европейской науки, которая первоначально исходила из положения, что материя есть пассивное, инертное начало, которое можно беспрепятственно изучать и преобразовывать.
В прагматическом плане этот тезис послужил “раскрепощающей” основой нарождающегося капитализма и товарного производства.
К ХХ веку названное положение показало свою полную несостоятельность и было заменено гипотезой о наличие у материи семантического, смыслового свойства. В философском плане эти свойства и отождествляются с информацией.
В основе современной науки лежат, в частности, следующие фундаментальные принципы:
принцип разделения познающего субъекта и познаваемого объекта, их автономность друг от друга;
принятие постулата, что “смысл” объектов заключен в самих объектах, он является одним из свойств материи (а именно семантическим свойством) и может быть выявлен и изучен методами науки.
В настоящее время существуют следующие точки зрения на то, каким объектам можно приписать смысл, а, следовательно, и информацию:
1. Смысл имеет любой объект материального мира, следовательно информация есть свойство любого материального объекта.
2. Смысл можно искать только в объектах живой природы и социо-технических системах, следовательно информацию следует относить только к ним.
3. Смысл – есть аттрибут человеческого разума, следовательно, информацию имеет смысл искать в социальных и социально-технических системах.
В отношении текста понятия «смысла» и «упорядоченности» не совпадают. Текст может быть хорошо структурирован, но быть бессмысленным. С другой стороны, осмысленный текст является упорядоченным. Таким образом, информация, заложенная в тексте имеет по крайней мере составляющие – собственно смысловую, семантическую и выразительную, синтаксическую.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ
Связь «упорядоченности» и «смысла» очень глубока. Еще в далекие времена человек нашел очень точный критерий, позволяющий увидеть в данном объекте смысл. Этим критерием была красота. На эту связь указывают, в частности, все мировые религии.
Например, в Исламе центральными именами божественной природы были Величие (Джалил) и Красоты (Джамал). Сам Аллах Величав и Красив. Поэтому дом Аллаха, мечеть должна быть красивой и величавой. При этом красота есть внутренне качество Аллаха, а величавость – внешняя. Соответственно с этим строились и украшались мечети: основное узорчатое убранство внутри и величавая простота снаружи.
По традиции же, идущей от Древней Греции, красота выражалась в упорядоченности, симметрии. Не случайно греческий «Космос» означал «убранство, порядок» (отсюда – «косметика»). Таким образом, для европейца «смысл» во многом становится синонимом порядка.
В России эта мысль прижилась меньше и связь «смысла» и «красоты», в целом, оказалась более близка, чем связь «смысла» и «порядка». Повидимому, именно здесь следует искать истоки загадочных слов Ф.М. Достоевского, что "красота спасет Мир".
Подобная «смысловая» красота характерная для науки. Например, математики часто употребляют фразы «красивая теория», «изящное доказательство». Здесь красота в большей степени выступает именно как свидетельство глубокого смысла, заложенного в теорию или доказательство.
Такого рода красота трудно поддается строгому анализу, однако отдельные люди пытались это сделать. Например, Френсис Хатчесон (1694-1747) – шотландский философ эпохи Просвещения. В его труде «Исследование о происхождении наших идей красоты и добродетели в двух трактатах» он формулирует три принципа красоты математики.
Красота есть единство в многообразии (любая математическая теорема содержит в себе бесчисленное множество истин, справедливых для каждого конкретного объекта, удовлетворяющего условию теоремы).
Красота заключается во всеобщности научных истин (например, существование 500 различных способов (геометрических, алгебраических, механических и др.) доказательств теоремы Пифагора свидетельствует об огромном числе реализации этой теоремы и ее следствий.
Научная красота – это обретение неочевидной истины (в аксиомах мало красоты, их справедливость очевидна; только открытие фактов, не лежащих на поверхности, требующее серьезных усилий, доставляет истинное наслаждение).
РАСШИРЬ СВОЙ КРУГОЗОР
Понятие "смысла" является ключевым для формирования современных представлений об информации. Однако само понятие "смысла" очень сложное и тонкое.
Во первых, "смысл" является понятием исторически обусловленным. Например, смысл слова "истина" различен, для различных эпох и культур ( на это обратил внимание знаменитый русский философ П.А.Флоренский).
По-гречески "истина" читалась как "алетейя", то есть то, что не уходит в "Лету", то, что не поодается забвению.
На русском языке "истина" созвучна слову "естъ", "существовать". Иначе, истина есть нечто существующее.
Наконец, по-латыни "истина" – это "веритас", юридический термин, говорящий о том, что "истина устанавливается в процессе судоговорения".
Можно пойти дальше и утверждать, что объективного смысла ни одна вещь не имеет, поскольку каждый человек понимает смысл одного и того же объекта по-разному. Значительное подкрепление этой мысли можно найти в буддизме. Суть его взгляда на проблему смысла хорошо иллюстрирует следующая притча Будды о слепцах, изучающих слона.
Мудрецов, затеявших между собой спор о тайнах мироздания, Будда сравнил со слепцами, которым дали ощупать слона. Один схватился за бивень и кричит, что слон твердый и гладкий, другой ухватился за хвост и потому убежден, что слон похож на змею, третьему попалось ухо и он сравнил слона с куском лопуха.
Вывод: "Вот на кого похожи все те, кто ищет смысл вещей. У них разные точки зрения, но они слепы и не могут видеть. В своем невежестве они склонны к ссорам, спорам, дракам, каждый со своей точкой зрения на действительность".
Такая позиция таит в себе большие опасности. Окружающий нас мир состоит из объектов, наделенных вполне определенным смыслом, от которого невозможно отмахнуться, Больной человек идет к врачу и хочет получить излечение от вполне конкретной болезни. Но для этого врач должен за внешними симптомами догадаться о ее сути. Аналогичные примеры можно привести из любой области жизни.
Удивительным чутьем Высшего смысла вещей обладает русская литература. Например, Михаил Афанасьевич Булгаков, устами Воланда высказал заветную мысль: "Мы говорим на разных языках, но смысл слов от этого не меняется. И дальше, знаменитое: "Рукописи не горят!".
Часто можно услышать, что цель жизни человека - получить как можно больше знаний, приобщиться к культуре разных народов, то есть, в конечном счете, освоить как можно больше информации. Обращение к сути объектов, в частности, в период обучения, не прихоть, не дань традиции. а безальтернативный способ удержать цивилизацию от разрушения. И чем скорее это будет осознано, том с меньшими потерями это будет достигнуто.
27 874
731 
