Вопросы для самопроверки

1. Почему целевой характер искусственных систем не позволяет без оговорок перенести понятие системы на естественные объекты?

2. Как обобщить понятие цели, чтобы в него входило не только понятие субъективной цели, но и объективная тенденция процессов, происходящих с любым естественным объектом?

3. Что, кроме возможности ввести понятие естественных систем, дает такое обобщение?

4. Какие особенности управления дают основания для различения программного управления, регулирования, параметрической адаптации и структурной адаптации?

5. На что расходуются ресурсы в процессе выработки управляющего воздействия? Почему степень обеспеченности управления ресурсами определяет качественное состояние управляемой системы?

6. Чем отличается “большая” система от “сложной”?

7. Не смущает ли вас то, что сложность системы оказывается не атрибутом системы, а отношением между системой и ее моделью, используемой в управлении? Помните ли вы, как рассматривалась связь между свойством и отношением в § 3.5?

Информационные аспекты изучения систем

Глава пятая

§ 5.1. Информация как свойство материи

Современное понимание того, что такое информация и какую роль она играет в искусственных и естественных системах, сложилось не сразу; оно представляет собой совокупность знаний, полученных разными науками: физикой, биологией, философией, теорией связи и т.д.

Хотя физика старается изучать явления природы в максимально объ­ек­тивированной (т.е. не связанной с человеком и его воздействием на ок­ру­жающий мир) форме, ей не удалось полностью исключить “че­ло­ве­чес­кий фактор”. Во-первых, при экспериментальном исследовании физических явлений невозможно обойтись без измерения ряда величин, и наличие этих величин в теоретических моделях рано или поздно требует специ­ального рассмотрения того, как именно проводятся измерения – а без влияния человека не проводятся даже автоматические эксперименты. Во-вто­рых, физика не могла не заняться изучением технических (т.е. созданных человеком) устройств и тут-то и “попала в ловушку”: полностью объ­ективистский подход к машинам все равно обнаружил в их поведении следы человеческой деятельности. Впервые это произошло в термоди­намике – науке, изучающей процессы в тепловых машинах. Оказалось, что без введения специального понятия энтропии невозможно дать исчер­пывающего описания их действия. Скачок в по­ни­мании природы этой величины произошел, когда Л.Больцман дал ей статистическую ин­тер­претацию (1877); уже сам Больцман обронил фразу о том, что энтропия характеризует недостающую информацию, но тогда этой фразы никто не понял.

После построения К.Шэнноном теории информации (1948), когда ока­залось, что формула Шэннона для информационной энтропии и фор­му­ла Больцмана для термодинамической энтропии оказались тождес­т­вен­ными, разгорелись споры о том, является ли это совпадение чис­то фор­мальным или оно выражает глубокую связь термодинамики и те­о­рии информации. Дискуссии (в особенности благодаря работам Бриллю­эна [1, 2]) привели к современному пониманию этой неразрывной связи.

Совсем с другой стороны к этой проблеме пришла философская теория познания. Изначальный смысл слова “информация” как “зна­ния, све­дения, сообщения, уведомления, известия, ведомости”, т.е. нечто присущее только человеческому сознанию и общению, начал расширяться и обобщаться. Признав, что наше знание есть отражение реального мира, материалистическая теория познания установила, что отра­жение является всеобщим свойством материи. Сознание человека яв­ля­ется высшей, спе­цифической формой отражения, но существуют и дру­гие формы – пси­хическая (присущая не только человеку, но и живот­ным), раздражимость (охватывающая, кроме того, растения и простейшие организмы) и, наконец, самая элементарная форма – за­пе­чат­ле­ние взаимодействия (при­сущая и неорганической природе, и элементарным частицам, т.е. всей материи вообще). И теперь, как только состояния одного объекта на­ходятся в соответствии с состояниями другого объекта (будь то соот­ветствие между положением стрелки вольтметра и напряжением на его клем­мах или соответствие между нашим ощу­ще­ни­ем и реальностью), мы го­ворим, что один объект отражает дру­гой, содержит информацию о другом.

Так вновь сомкнулись результаты философского и естественнонауч­ного исследования природы. Иначе и быть не могло – ведь предмет изу­чения един, хотя это изучение ведется с разных позиций и разными методами. В настоящее время информация рассматривается как фундаментальное свойство материи.

Таким образом, ясно, что роль информации в самом существовании систем, искусственных и естественных, огромна. Понятие информации, обладая всеобщностью, приобрело смысл философской категории. Для кибернетики, да и всей системологии, понятие информации столь же фундаментально, как понятие энергии для физики. Недаром признается не менее общим, чем определение А.И.Берга (см. гл.1), определение кибернетики, предложенное А.Н.Колмогоровым: кибернетика – это наука, которая занимается изучением систем любой природы, способных воспринимать, хранить и перерабатывать информацию и использовать ее для управления и регулирования.

Подведем итог Исследуя информацию, кибернетика не от­кры­ла нового свойства материи: оно из­вест­но в философии под названием свой­­ства отражения. Новое состоит в том, что ин­формацию можно исследовать ко­ли­чественно.

Summary In studying information, cybernetics has not discovered a new property of matter: it is known in philosophy as the reflection property. What is new is its quantitative study of information.