20 1.2. Характеристики информации: качество, количество, ценность и эффективность

1.2.1. Качество информации.

В некоторых работах термин "качество" употребляется в смысле "ценность" [193], что вносит путаницу в терминологию. Понятие о качестве связано с существо­ванием иерархической структуры информации. Эта характеристика иллюстрируется продолжением выбора пути при разветвлениях [110, с. 18, 19]. Так, идя по дороге и встречая разветвление 1, путешествен-

Рис. 1.4. Иллюстрация различных уровней генерируемой информации

ник выбирает ветвь 1-2 (рис. 1.4). Допустим, что этот выбор слу­чайно оказался удачным, но в пункте 2 он встречает еще одно развет­вление, снова оказываясь перед выбором. Это разветвление имеется только на уже выбранном ранее направлении, т. е. этот новый вы­бор совершается на основе прежнего, причем прежний не предрешает последующего. Поэтому, несмотря на связь выборов, необходимо раз­личать их уровни, т. е. уровни генерируемой информации. Выбор в пункте 1 является общим для второго и третьего. Рецепция и генера­ция в пунктах 2 и 3 невозможна без генерации (рецепции) в пункте 1. Отсюда появляется возможность говорить об уровнях информации.

Примером последовательных выборов системой пути своего раз­вития является бифуркационная кривая (рис. 1.5). В точке Б1 сис­тема совершает выбор между ветвями Б1В1 и Б1Г1; если выбор сделан в пользу Б1В1, то в точке Б2 система снова оказывается перед выбором: ветвь Б2В2 или ветвь Б2Г2. Очевидно, только предыдущий выбор ветви Б1В1 делает актуальным этот второй, затем третий и т. д. выборы, как и в предыдущем примере. Ни один из последующих выборов не предрешается предыдущим. Отсюда — необходимость различать уровни генерируемой информации, каждый из которых от­вечает определенному качеству.

Рис. 1.5. Бифуркационная диаграмма. По оси абсцисс — параметр состояния си­стемы, по оси ординат — значения пере­менной х, описываемой нелинейным урав­нением — моделью самоорганизующейся системы

Эта разнокачественность обеспечивает иерархическую структуру. Информации на уровнях не только качественно различаются, образуя ряд подмножеств, но и связаны друг с другом, ведь для информации высокого уровня совершенно необходима более "древняя" информация нижних уровней. Так, перед юношей, не выучившимся ни читать, ни писать, не может возникнуть проблема осознанного выбора высшего учебного заведения.

Существует специальный термин "тезаурус"*), который означает информацию более нижнего уровня, которая необходима для генера­ции или рецепции информации на верхнем уровне, качественно отлич­ном от нижнего. Выбор варианта делается не между вариантами раз­ных уровней, а всегда только на одном уровне. Это заложено в опреде­лении того, что есть генерация информации: выбор одного варианта среди нескольких возможных и равноправных. "Равноправные" вари­анты — это варианты одного качества, т. е. одного иерархического уровня.

1.2.2. Количество информации.

Как было отмечено выше, формула (1.1), позволяющая определить количество информации, пе­редаваемой по каналам связи, согласующаяся с ролью случайного вы­бора в процессе генерации информации, была получена Шенноном. Возможность обобщения этой формулы на все виды языков, передачу и использование любых видов сигналов, которые служат для передачи информации, наиболее полно проанализирована В.И. Корогодиным [76, с. 14-18]. Целесообразно изложить его точку зрения не только потому, что она в этой части совпадает с точкой зрения автора, но и потому что многократные попытки приложить теорию Шеннона к самым различным областям человеческой деятельности встречаются с явными трудностями. Остановимся на двух из них.

Во-первых, в процессе упомянутых попыток определенные элемен­ты сообщений совершенно неправомерно отождествлялись с инфор­мацией как таковой. Эти элементы связаны лишь закономерностями передачи по каналам связи различных сигналов, не связанных с семан­тикой сообщения. Если сохранить все буквы осмысленного сообщения, переставив их, то осмысленность исчезнет, а количество информа­ции, определяемое формулой (1.2), останется прежним. Получается бессмысленная информация, т. е. вообще не информация. Получив­шееся в результате перестановок букв бессодержательное нечто не может называться информацией. В работе [76] предлагается назвать частотную характеристику элементов сообщения, определяемую правой частью формулы (1.2), информационной тарой, которая может содержать полезную информацию, а может быть пустой. Очевидно, что емкость информационной тары имеет вполне определенное число­вое значение, не зависящее от степени заполнения тары.

Во-вторых, остается неясным вопрос о том, как сопоставить ко­личество информации данного сообщения при переходе к другому языку. Другими словами, не известно, как в общем случае изменя­ется количество информации при переводе с одной системы записи на другую. Если Н — емкость информационной тары и если текст сообщения абсолютно компактен, то количество информации сообще­ния (I) равно емкости информационной тары. И только в этом случае можно пользоваться для определения I формулой (1.2). В общем слу­чае I< H.

Стремление некоторых авторов использовать формулу (1.2) для определения количества информации, связанной с любыми событиями, основано на допущении о том, что информация, будучи общим свой­ством материи, содержится во всех объектах и событиях природы. Эта неверная посылка и абсурдные следствия из нее свидетельствуют о том, что "вероятностное определение количества информации, пе­ренесенное из математической теории связи в обобщенную теорию информации, утрачивает свою эвристичность" [76, с. 17].

Наличие формулы Шеннона (1.1) еще не означает, что можно все­рьез верить расчетам "информационных характеристик" опытов по телепатии [71] или расчетам изменения информации, содержащейся в организме в ходе его онтогенеза.

Формула (1.1) служит основанием для определения пропускной способности каналов связи и энтропии источников сообщений. Это позволяло ставить и решать актуальные в теории связи задачи улуч­шения методов кодирования и декодирования сообщений, выбора по­мехоустойчивых кодов, уменьшения уровня шума и искажений. Со­вокупность результатов этих работ, названных К. Шенноном "мате­матической теорией связи", и явилась основой классической (тради­ционной) теории информации. Основные черты этой теории можно резюмировать следующим образом.

1. В ней отсутствует определение понятия "информация", что не является преградой для ее создателей, развивавших не теорию инфор­мации, а теорию связи.

2. Термин "количество информации" используется как синоним статистических характеристик букв, составляющих сообщение. Бу­квы, сигналы, передаваемые по каналам связи, сами по себе не несут той информации, для обмена которой существуют системы связи. Передаваемая информация связана с осмысленным сочетанием букв. Эта осмысленность никак не учитывалась формулой для "количества информации".

Таким образом, решение актуальных задач математической тео­рии связи отнюдь не содержало того поризма ), который позволил бы определять количество информации, связанное с множеством собы­тий, а не только с появлением на выходе канала связи очередного сим­вола. То, что методологические следствия теории связи имеют весьма ограниченный характер, поскольку эта теория раскрывает лишь ко­личественную, но не сущностную характеристику феномена инфор­мации, лучше и раньше других понимал сам Клод Шеннон. "Очень редко, — писал Шеннон, — удается открыть одновременно несколько тайн природы одним и тем же ключом. Здание нашего несколько ис­кусственно созданного благополучия слишком легко может рухнуть, как только в один прекрасный день окажется, что при помощи не­скольких магических слов таких, как информация, энтропия, избы­точность... нельзя решить всех нерешенных проблем" [192, с. 667].