Глава 1 Понятия информации и информатики
«Понимание общества возможно только на пути исследования сигналов и относящихся к нему средств связи и что в будущем развитию этих сигналов и средств связи, развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль.»
Винер Норберт
Понятие «информация» в технических системах. «Информология». Понятие «информация» в социальном контексте. Семантический аспект понятия информации. Понятие «информация» в законодательных документах. «Информация» и «информатика» в трансформирующемся мире. Винер Норберт. История кибернетики (Из книги «Кибернетика и общество»).
Наша цивилизация насчитывает не один десяток веков — за это время развивались и опровергались философские системы, далеко вперед шагнула научная мысль. Совершив однажды интеллектуальный рывок, перенесший его на новую ступень эволюции, осознав себя и свое место в этом мире, человек разумный с тех пор не мог, да и не хотел остановить сладкий процесс познания — неважно, сколь горькие плоды приходилось ему при этом пожинать. Вопрос о том, что было в начале всего сущего — дух, материя или что-то иное, мучил людей не одно поколение. Так или иначе, нет ни одной религии, философского течения или культа, где бы ответу на него не отводилось подобающего места.
В процессе становления науки немало было положено усилий, чтобы понять природу, количество и связи элементов, лежащих в основе всего мироздания. Однако до сих пор мы не имеем четкого ответа на этот философский вопрос. Часть знания приходит к нам интуитивно, другая же состоит из убеждений: научных, в основе которых лежит система доказательств, и мировоззренческих, религиозных, основывающихся на вере. Многое, понятное нам на интуитивном уровне, трудно даже озвучить, тем более, невозможно обосновать.
Процесс интеллектуальной деятельности представляет собой сложную игру человека в вопрос-ответ, часто игру ассоциативную, наподобие шарад. Между двумя пунктами мысли («видимым» отправным пунктом вопроса, с одной стороны, и «невидимым» конечным пунктом ответа, с другой) лежит игровое поле умственной деятельности, границы которого неопределенны. На нем, согласно заданным правилам (методам), совершается поиск. Интересно, что по мере продвижения вперед мы не только не приближаемся к пункту назначения, ответу, но и все больше теряем из виду точку отправления, вопрос. Иными словами, ответа нет, а вопросы множатся, вытекают друг из друга. Один обследованный участок волшебным образом открывает тропинки к двум непознанным. Таков механизм познания, изменить его невозможно: любая поломка ведет к «ступору» человеческой мысли.
Что характерно для целого, характерно и для всех его частей. Следовательно, обозначенную особенность процесса познания необходимо учитывать и при организации процесса информации. Осуществляя какую-либо информационную деятельность и особенно в условиях недостаточного обеспечения информационными ресурсами, как это часто бывает в жизни, следует, прежде всего, очертить границы информационной системы, т.е. определиться с ее ареалом. И говоря об информации, мы, как правило, предельно абстрагируемся от содержания данного термина. Другого пути нет, просто в силу неопределенности и самого понятия и соответственно области ее применения и использования. Поэтому давать однозначное определение тому, что мы в принципе можем вкладывать в понятие информации, довольно сложно: любой смысловой «ярлык» остается актуальным, точным только при определенном стечении обстоятельств и времени.
Понятие «информация» в технических системах
Термин «информация» ведет свои истоки от латинского слова Informatio — «осведомленность», «разъяснение», «истолкование». На протяжении множества столетий он неоднократно менял свое значение. Изначально под информацией понималось представление, понятие, а уже позже так стали обозначать сведения и передачу устных или письменных сообщений. Но если оставаться на позиции изначальной этимологии слова, то невольно соглашаешься с тем, что понятие «информация» содержит в себе в качестве этимологической основы понятие «форма», которая в свою очередь содержит в себе некое знание, опять же как осведомленность, истолкование и пр.
С середины XX столетия информация становится общенаучным понятием, одним из основных в кибернетике. Во многих энциклопедиях и словарях в обобщенном варианте можно прочитать, что информация — это одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний.
«Информация»— это... Информация. К сожалению, такого «тривиального» определения термину «информация» найти не удалось, и даже более того, определения, построенные по схеме «это называется», — заведомо уязвимы из-за своей незаконченности, которая может проявиться после изменения (расширения) смысла объектов или явлений, используемых в определении. Ибо сохраняется вероятность появления в уже известных объектах ранее неизвестных свойств, что меняет ранее выработанное понятие; сохраняется также возможность обнаружения ранее неизвестных объектов или явлений, свойствам которых ранее выработанные первичные понятия не вполне отвечают или даже совсем не отвечают» — писал Джон Миллер2.
«В широком смысле информатика (ср. со сходными по звучанию и происхождению нем. Informatik и фр. Informatique, в противоположность традиционному англоязычному термину computer science — компьютерные науки — в США или computing science —вычислительная наука — в Британии) есть наука о вычислениях, хранении и обработке информации. Она включает дисциплины, так или иначе относящиеся к вычислительным машинам: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.
Согласно тезису Черча—Тьюринга все известные типы вычислительных машин качественно эквивалентны в своих возможностях: любое действие, выполнимое на одной вычислительной машине, также выполнимо и на другой. Тезис иногда преподносят как фундаментальный принцип информатики, обращая особое внимание на машину Тьюринга и машину фон-неймановской архитектуры, поскольку они имеют явное сходство с большинством из ныне действующих компьютеров. В рамках современной информатики ученые изучают также и другие типы машин, не только практически осуществимые (такие, как параллельные и квантовые компьютеры), но и сугубо абстрактные математические модели (к примеру, машина случайного доступа, которая имеет бесконечное число регистров).
Темами исследований в информатике являются вопросы: что можно, а что нельзя реализовать в программах (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические задачи с максимальной эффективностью (алгоритмы), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс и языки программирования) и т. п.
Отдельной наукой информатика была признана лишь в 1970-х; до этого она развивалась в составе математики, электроники и других технических наук. Некоторые начала информатики можно обнаружить даже в лингвистике. С момента своего признания отдельной наукой информатика разработала собственные методы и терминологию».
В настоящее время рассматриваются три фундаментальные и взаимосвязанные субстанции мира: материя, энергия и информация. Масса рассматривается как мера воздействия гравитации на материю и мера инерции; энергия — как мера движения материи; информация, понятая в количественном смысле, — как мера организации, присущей материальным объектам.
Вышеприведенное определение не дает полного представления понятия информации, а касается ее количественной стороны. То же самое и относительно формулы Шеннона, которая ориентируется на понятие «количество информации», определяет, что «общее количество информации в системе есть сумма ее величин, воплощенных в состояниях системы». Первоначально формула Шеннона была создана для нахождения экономичного кода при передачи информации по каналам связи, ограничивалась рассмотрением дискретных систем с конечным количеством состояний . Можно сказать, что в настоящее время вряд ли мы найдем такое общее определение информации, которое было бы годно на все случаи жизни при анализе совершенно разных объектов. «Не существует понятия «информации вообще», т.е. как выражения чего-то общего, присущего одновременно количеству информации и содержанию информации. В этом отношении понятие информации аналогично понятию стоимости: в классической теории стоимости признается понятие стоимости товаров, которая рассматривается как количество воплощенного в них труда и потребительской стоимости, которая рассматривается как совокупность их потребительских качеств; но отсутствует понятие стоимости вообще, как выражения чего-то общего между двумя сторонами товара». Из этого ясно, что нынешнее определение понятия «информация» носит не только неопределенный и по сути не отвечающий на вопрос, что такое информация, и несет еще и двойственный характер: она имеет конкретное содержание (качество) и абстрактное количество .
Под информацией в широком смысле слова понимают отражение реального мира; в узком смысле — произвольные данные, которые являются объектом хранения, передачи и преобразования. Информацией в наше время называют: обмен сведениями между людьми, между человеком и автоматом, машиной и машиной, программой и программой и т.д.; обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму (так называемая генетическая информация). Постепенно смысловое наполнение термина все более расширялось. Информация — это и сведения, поступающие к нам посредством телевидения, телеграфа, радио, телефона; и сведения, хранящиеся в архивах, библиотеках, базах данных. К информации относятся показатели измерительных приборов, привкус пищи, всевозможные запахи и т. п.
По мере расширения содержания данного понятия нарастала необходимость осмысленной организации процессов движения и обрабатывания информации. Лишь рассматривая обмен информацией в целом, в качестве глобального явления, можно обнаружить его общие черты и закономерности, знание которых может стать весьма важным при исследовании и построении каждой отдельно взятой реализации настоящего явления.
Выполнение этой задачи взял на себя в 1948 г. профессор математики Массачусетского технологического института Норберт Винер. В работе «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине» он представил кибернетику как теорию управления и переработки информации. Под информацией стали понимать не все подряд сведения, а лишь те сведения, которые были новыми и приносили пользу для принятия каких-либо решений, обеспечивающих достижение цели управления. Другие же сведения информацией не являлись.
Н. Винер отметил фундаментальные основы управления и позволил установить общие свойства в различных средах — в природе, обществе, технике. Более того, Н. Винер попытался создать семантическую теорию информации, которая затем получила дальнейшее развитие. Ее сущность заключается в том, что для постижения и применения информации ее адресату необходимо иметь некоторые знания, поскольку абсолютная неосведомленность последнего перекрывает возможность получения им какой-либо значимой научной информации из сообщения о данном вопросе. Знание общих свойств окружающего мира дает возможность формализовать многие процессы в этих средах, применив мощный математический аппарат и средства компьютерной техники.
В 1949 г. К. Шеннон и У. Уивер написали работу «Математическая теория связи». В данной статье (и в ряде других) для нахождения объема передаваемой информации они предложили использовать вероятностные методы, базирующиеся на охвате, преимущественно, знаковой структуры информации. В XX столетии стали бурно развиваться разнообразные средства связи (радио телеграф, телефон), конечная цель которых состояла в передаче сообщений. Их применение вызвало к жизни целый ряд вопросов: каким образом обеспечить надежность связи при существовании помех, какой метод кодирования сообщения использовать в том либо другом обстоятельстве, каким образом оптимизировать соотношение длины и смысла сообщения при кодировании и некоторые другие.
«Информология»
Вышеуказанные задачи требовали разработки теории передачи сообщений, или теории информации, которая смогла бы обосновать возможность измерения информации. При этом термин «информация» в разрабатываемых научных концепциях, соответственно, получил качественно иную трактовку, нежели в обыденной речи, отражая те или иные рубежи развития отдельной системы знаний, которую называют общей теорией информации либо «информологией». Информология — наука о процессах и задачах передачи, распределения, обработки и преобразования информации.
Дубровский Е.Н. в работе «Информационно-обменные процессы факторы социального развития» пишет: «Теория информации «в смысле Шеннона» возникла как средство решения конкретных прикладных задач в области передачи сигналов по каналам связи. Поэтому, по существу, она являлась и является прикладной информационной наукой. Семейство таких наук, специально изучающих информационные процессы в том или ином их специфическом содержании и форме, во второй половине нашего века растет довольно быстро. Это — кибернетика, теория систем, документалистика, лингвистика, символическая логика и др. Стержнем, объединяющим все эти исследования, служит общая теория информации — «информология», в основу которой и положены синтаксические, семантические и прагматические концепции информации».
Информация как мера организации.
Количественная мера Хартли-Шеннона
Появление информологии как науки относится к концу 50-х гг. XX в. В это время американский инженер Р. Хартли предпринял попытку ввести количественную меру информации, передающейся по каналам связи. В трудах Хартли и Шеннона информация выступает перед нами в своей внешней оболочке, представленной отношениями сообщений, знаков и сигналов между собой, т.е. синтаксическими отношениями. Количественная мера Хартли-Шеннона не притязает на оценку ценностной либо содержательной, полезной сторон транслируемого сообщения.
Как мы уже говорили, в новом, неклассическом понимании информация — это одна из трех субстанций мироздания, организующая материю. К другим двум относятся собственно материя и энергия (как мера движения материи). Такая научно-философская трактовка информации, по мнению ряда авторов, не дает по сути полного представления о содержании понятия информации, однако вполне отражает современные взгляды науки на универсальные характеристики, субстанции всего сущего.
Степень организации материи, т.е. объем информации в замкнутой системе, можно высчитать. Для этого и используется формула Шеннона, по которой объем информации представляет собой совокупность ее величин, характеризующих состояние системы, т.н. информационных состояний. Но мы не можем дать одновременно емкое и точное с теоретической точки зрения определение информации, в котором бы совмещались количественный и собственно понятийный компоненты значения. Сущность информации как раз и заключается в том, что ее неопределенному количеству противостоит определенное качество (содержание). Соответственно она легко поддается трансформации с использованием всего математического аппарата.
В связи с этим уместно будет дифференцировать информацию, как это делают некоторые авторы, на объективную («физическую») и субъективную («метафизическую»). Объективная информация присуща любому предмету и явлению действительности, заключает в себе их реальные физические свойства и потенциал. Она задана изначально и существует вне человека. Другими словами, объективная информация это такая информация, которая присуща объекту и отражает его сущность.
Формула Шеннона применительно к физической информации отображает закон природы. Метафизическая, или субъективная, информация являет собой весь объем знаний и представлений субъекта о предметах и явлениях действительности. «Субъективная информация» в количественном смысле есть знания о разнообразии состояний объекта и их распространенности (вероятностях). Формула Шеннона приложима в первую очередь именно к субъективной информации, а точность получаемых выводов зависит от степени приближения субъективной информации к объективной.
Формула Шеннона применительно к субъективной информации представляет собой конкретные расчеты, мера истинности которых прямо пропорциональна степени выраженности субъективной информации: в идеале она должна не сильно отдаляться от объективно-физической. Кроме того, если объективная информация о предмете существует, пока в мире наличествует данный предмет, то время «жизни» субъективной информации ограничено мгновениями: воспринимаясь субъектом мысли, она быстро переходит в разряд сведений.
Современная научная мысль вместе с существованием многозначной логики, неклассической геометрии, физики и т.д. допускает наличие множественности информационных систем. То есть не исключает возможности сосуществования разных «информационных состояний» у объекта в зависимости от физических условий (темпоральных, локальных) его функционирования, экзистенции. «Определение из теории информации гласит, что код— есть форма представления информации. Информация является субстанцией, что делает ее в такой трактовке эквивалентной другим субстанциям, которыми являются материя и энергия. Говоря о множественности форм одного содержания, следует иметь в виду, что при доказательстве множественности форм имелась в виду субъективная информация; та информация, которая используется человеком».
В этом плане понятие «бит» стало тем оселком, на котором довольно долго проверялось отношение различных ученых к содержанию понятия «информация» и ее роли в обществе, социальных группах и каждого отдельного человека. Поэтому немного о самом понятии «бит» и его небольшой, но богатой истории.
Название «bit» сформировано из двух начальных и одной последней буквы английского выражения «binary unit», что означает «двоичная единица». Бит — это не только единица количества информации, но также и единица измерения степени неопределенности. При этом подразумевается неопределенность, содержащаяся в одном опыте, имеющем два равновероятных исхода. Опираясь на идею, что информация всегда ликвидирует некую неясность, отражение ею всякого события либо объекта формально можно рассматривать как установку на то, в каком из допустимых состояний находится в данный момент изображаемый объект. В этом случае происхождение событий во времени есть не что иное, как перемена состояний, избранных с определенной вероятностью из всех допустимых. При этом чем выше степень неопределенности выбора, тем большее количество информации необходимо, а результат конечного выбора обладает существенной степенью неожиданности. Поэтому объем в теории информации, соответственно, есть мера снижения неопределенности в результате наблюдения одной случайной величины за другой. В том случае, если величины являются самостоятельными, объем информации равен нулю. А при всякой неопределенности ограничение участка выбора в два раза даст одну единицу информации.
В физике имеется еще понятие энтропии, характеризующей уровень беспорядочности физической системы. Хаотичность — это то, до какой степени наблюдатель мало знает о конкретной системе. В тот момент, когда наблюдатель обнаруживает что-либо новое для себя в физической системе, энтропия системы уменьшается, поскольку система становится более упорядоченной для наблюдателя. Если максимальное количество энтропии приходится на совершенно случайное состояние системы, то наибольшее количество информации характерно для целиком упорядоченной системы. Другими словами, информация о системе выражает меру организации неупорядоченности, а энтропия показывает ее степень.
Александр Прозоров в своей работе: «В поисках определения термина «информация» таким образом представляет обобщенное представление об информации:
1. «Информация как таковая существует независимо от нас, как одна из трех субстанций Универсума. В этом понимании информация является мерой организации, присущей материальным объектам.
2. Говоря об информации как таковой, мы имеем в виду количественный смысл только одной из ее составляющих: объективной либо субъективной.
3. Объективная информация — часть субстанции, неподвластная нашим намерениям; она существует независимо от нас и нашего представления о ней. Говорить, таким образом, о конкретном содержании (качественном смысле) объективной информации неверно.
4. Субъективная информация — часть субстанции, подвластная нам: мы можем получать ее из окружающих нас объектов или систем. Субъективной информации не существует без участия субъекта: она появляется в момент получения ее субъектом и в этот же момент аннигилирует (перестает существовать), переходя в сведения.
5. Количество получаемой субъективной информации тесно связано с количеством знаний у субъекта: дополнительные знания дают возможность получения дополнительной субъективной информации, недоступной другим субъектам, у которых отсутствуют эти знания. Говорить, таким образом, о качественном смысле (конкретном содержании) субъективной информации в общем виде (применительно к множеству субъектов) неверно в силу того, что восприятие субъективной информации индивидуально для каждого субъекта.
6. Форма и содержание: сущности, обязательно присутствующие вместе, но не зависящие друг от друга настолько, насколько это возможно. Принципиально возможна количественная оценка различных форм, без привязки к содержанию, следовательно, задача по поиску оптимальной формы для заданного содержания теоретически выполнима.
7. Количество информации в системе может быть увеличено путем равномерного перераспределения вероятностей существующих состояний, без введения новых.
Однако современное общество требует не только измерения объема информации, ему нужна также и мера значимости информации и прежде всего в рамках целей и задач, которые ставит перед собой каждый отдельный человек, различное социальное образование и по сути все общество и человечество в целом. Поэтому важно понять социальную составляющую понятия «информация».
Понятие «информация» в социальном контексте
Как уже отмечалось, социальный аспект понятия «информация», хотя всегда подразумевался учеными, но развивалось оно все-таки по преимуществу на фоне технического развития информатики и информации. Этому были объективные причины. И только в последние годы стали более или менее говорить и о социальной стороне данного явления. В этом плане весьма интересное заключение делает профессор Е.П. Тавокин «Социальная информация представляет собой актуальные знания, сообщения, сведения о социальном и природном мире, которые необходимы социуму для его полноценного функционирования. Основные виды социальной информации: идеологическая, экономическая, социально-политическая, естественно-научная, техническая, правовая и т. д. На нее накладывают свой отпечаток политические, экономические, национальные и иные отношения, потребности, интересы, особенности достаточно крупных социальных страт общества. Именно их (хотя и в различной степени и с различным качеством) отражает социальная информация. Именно в этом ее сущность и ее ценность. Резюмируя сказанное, можно сказать, что социальная информация отражает, прежде всего, отношения людей, их взаимодействия, их потребности, их интересы, и именно в этом качестве она является субстратом коммуникативных процессов социальных систем».
Основное направление исследования информации в социальном контексте связано с основным постулатом, что структура и содержание данного понятия в принципе полностью отражают структуру и содержание понятия общества. В принципе с этим можно согласиться, поскольку и в самом деле информационные процессы так или иначе отражают систему социальных отношений. Но, тем не менее, мало что дают для прояснения вопроса и соответствующего содержания данного понятия. Наверное, все-таки правильнее было бы говорить об информации как определенной сущности деятельности сознания, как его функции. В этой связи, как пишет профессор Е.П. Тавокин, при определении социального содержания понятия «информация» необходимо исходить из некого и условного его первоначального смысла. Прежде, чем передавать какие-либо сведения, необходимо, чтобы какая-либо реальность нашла отражение в субъекте и была бы обязательно зафиксирована в какой-либо материальной форме. Другими словами, результат должен быть «оформлен», как того и требует этимология латинской основы термина (in —> forma-tio) и передан другому субъекту . Из этого определения ясно, что информация есть "обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств».
Само собой разумеется, что особенности и условия (технические, методические, психологические и др.) процесса отражения социальной действительности и познания порождают еще большую вариативность представлений о социальном как объекте информации. В этом плане множественность социальных показателей предмета исследования сказывается (может сказываться) отрицательно на объективной и, тем более, субъективной информационной определенности. Поэтому при уточнении условий состояния или функционирования объекта, а также с учетом человеческих и инструментальных факторов, влияющих на процесс познания, субъективную неопределенность о социальной природе информации можно если не ликвидировать, то весьма сильно снизить. Устранение же объективной неопределенности возможно только при постепенном, длительном и глубоком изучении всех сторон, локально-временных информационных состояний социального объекта, в коем качестве выступают общество и любое социальное образование. Процесс этот в контексте науки неограничен, так как о приближении к конечному результату мы можем говорить лишь условно, учитывая научные достижения нашего времени. Разнообразные теории информации значительно отодвигают границы познанного и, соответственно, побуждают нас по-новому осмысливать многие известные понятия и их более или менее точное определения.
Важная проблема, которая сегодня весьма активно обсуждается в научной и публицистической литературе — это роль и место информации в деятельности человека и социальных групп, или, формально говоря, субъекта (наделенного сознанием, волей и некоторой свободой поведения). Именно изменение роли и значения информации в социальной составляющей весьма существенно, если не сказать кардинально трансформировало содержание понятия «информация».
Объективный мир можно рассматривать в качестве совокупности материальных тел, полей и энергии. Их взаимодействие вызывает сигналы — модификации качественного и количественного состава элементов объективного мира. Человек, находясь внутри этого объективного мира и обладая рядом инструментов, может избирательно фиксировать какую-то часть сигналов. Данная фиксация нужна для его ориентации в объективном мире и выбора рационального поведения, а избирательность связана с тем, что за непродолжительный отрезок времени поступает колоссальное количество сигналов, не все из них обладают равной для субъекта ценностью. Зафиксированные и систематизированные на начальном этапе сигналы обозначаются как информация.
Далее перед субъектом встает очередная задача: преобразовать данные информации в знакомые ему понятия, которыми он свободно оперирует в своей мыслительной деятельности. Для этого используются определенные методы, в большей или меньшей степени эффективные и доступные. «Достижения науки, в первую очередь теории информации, расширяют границы познанного, создавая тем самым предпосылки к переосмыслению данных ранее определений. Неожиданно появившаяся в начале прошлого века «новая» субстанция Универсума, информация, прямо или косвенно поставила под сомнение многие основополагающие суждения, на которых базировались фундаментальные науки, к которым, в частности, относится философия. Современный разрыв между достижениями в области технических наук, к которой изначально относилась теория информации, а также математики, к которой относится теория вероятностей и гуманитарными науками, в частности, философией, привел к тому, что до сих пор в суждениях многих философов отсутствует понимание значимости «новой» субстанции». С этим утверждением можно полностью согласиться, более того, сюда можно включить и «качественно-понятийные» знания человека (осведомленность о совокупности свойств, вариативности, экстенсионале какого-либо объекта) и «количественные» знания, учитывающие степень распространенности объекта и его свойств.
Следует подчеркнуть, что ни один из методов в отдельности не в состоянии целиком преобразовать данные в универсальную информацию: каждый из них на основе полученных данных формирует свой определенный пласт информации, поэтому обычно применяют последовательно несколько методов. Очевидно, что процесс преобразования данных (в философском смысле процесс познания) не имеет конца, т.е. ни один из зафиксированных сигналов не может быть до конца преобразован в информацию, поскольку это значило бы постижение всей полноты объективного мира.
Таким образом, мы подступили к тому, что информация есть связующее звено между владеющим разумом, волей и свободой поведения субъектом и объективным миром. Она ориентирует человека на выбор наиболее целесообразного способа поведения для исполнения его воли. Иначе говоря, информация снижает неопределенность в самосознании и мировосприятии субъекта, повышает число и связность постигаемых им элементов мира, т. е. является инструментом расширения его когнитивной области. В этом заключаются функция и практическая социальная роль информации. Являясь посредником между субъективным и объективным миром, информация служит фундаментом, базируясь на котором субъект выбирает способы изменения своего окружения и, соответственно, затрачивает существующие у него материальные и энергетические ресурсы.
В связи с этим можно говорить о константной важности информации, не зависящей от уровня социально-политического и материального развития общества. Так, для человека любые данные всякой информации ценны и существенны. Аналогичные примеры можно привести не только по отношению к отдельному человеку, но и к целым народам. В частности, значение информации в историческом плане может иллюстрироваться фактом воздействия информации на состояние противоборствующих сил. Нередко результатом такого информационного противостояния может быть разрешение конфликта при этом не прибегая к каким-либо физическим действиям.
Информация как воспроизведение материальной сути является методом отображения взаимодействия между адресатом и источником информации. Одна и та же информация отдельному адресату может дать максимум сведений, а иному оказаться бесполезной. Иначе говоря, информировать, с точки зрения теории информации, значит извещать о чем-то ранее неведомом. Активными участниками информационной системы (отправителями, посредниками и адресатами) необязательно являются люди, поскольку обмен информацией может идти также в растительном и животном мире. Когда участником информационного процесса выступает человек, подразумевается семантическая, или смысловая, информация. Изучение методов передачи, хранения и сбора информации — прерогатива теории информации, которая в качестве инструментов использует: математическую статистику, теорию кодирования, теорию случайных процессов и теорию вероятностей, о чем мы немного говорили выше.
Основной этап в развитии теории и понятия социальной информации — это поиск объективной оценки информации. Субъективная оценка дает расплывчатое представление об объекте, а неопределенность нельзя измерить. Только принимая за отправную единицу некий объективный показатель, можно оценить практически любую информацию. Принятая единица количества информации представляет собой выбор из двух равновероятных событий. Нередко содержание природы и понятие информации сводят принципам к двоичного исчисления, т.е информация — это количество пропущенного по каналам связи некоторого количества битов. Но такой подход вряд ли может устроить социологов и кого-либо из ученых с точки зрения ее социальной составляющей. Для последней, строго говоря, совсем безразлично, как и каким образом, по каким каналам передается информация и в каких единицах она будет измеряться.
Привлекательность отношения к информации как важнейшему социальному явлению определяется прежде всего тем, что ее можно представить в некоторых конечных величинах. Так, получение различного количества информации по объему можно рассматривать в категориях значимости, а соответственно и влияния на социальную составляющую человеческой жизни. И в таком походе безусловно можно усмотреть (она и на самом деле существует) некий критерий объективности.
Семантический аспект понятия информации
В настоящее время проблема значимости информации является злободневной, поскольку даже при помощи современной вычислительной техники весьма сложно обрабатывать мощнейшие потоки информации. Человек при определении ценности информации часто действует подсознательно, опираясь на собственный опыт и здравый смысл. По мере накопления сведений о вопросе увеличивается и объем информации, которую можно извлечь из сообщения. Согласно М.М. Бон-гарду бессмысленно вести речь о полезности какой-либо информации, которая содержится в некотором сигнале, если не поставлена конкретная задача.
Уже в течение многих лет развивается семантическая теория информации. Она исследует значение, которое содержится в сведениях, а также пользу и значимость данных сведений для адресата. Весьма важным, в связи с этим, является субъективный подход, который базируется на умозрительной подготовке субъекта к критическому восприятию сообщений с позиции их новизны и ценности для достижения намеченных субъектом целей.
Если обозначить наличествующие у адресата знания о данном предмете тезаурусом, то объем информации, которая содержится в отдельном сообщении, можно оценить уровнем изменения персонального тезауруса под влиянием конкретного сообщения. Иначе говоря, на объем семантической информации, которую извлекает адресат из приходящих ему сообщений, влияет уровень подготовленности его тезауруса для восприятия подобной информации. Таким образом, возникло понятие общечеловеческого тезауруса, ставшее мерилом семантической ценности научной информации и попыткой найти такую меру полезности информации, на которую бы не влияло состояние ее персонального получателя. Надо сказать, что задача установления полезности информации при требуемом уровне формализации, необходимой при компьютеризованной оценке, до сих пор по сути еще не решена.
Постараемся сформулировать еще одно определение термина «информации», которое дало бы нам возможность приступить к анализу и систематизации принципов, заключающихся во всех конфигурациях этого явления. Всякое взаимодействие между двумя объектами, в ходе которого один получает некий материал, а второй его не утрачивает, называется информационным взаимодействием. Передаваемый материал при этом называется информацией. Из данного определения вытекают следующие общие свойства информации:
1) вне взаимодействия социальных объектов информация не существует;
2) ни один из социальных объектов в ходе данного взаимодействия информации не теряет.
Информационный процесс, собственно, и есть основное понятие. Сама же информация — это лишь концентрированное проявление настоящего процесса на некоторой условно завершенной его стадии. Возникает информация в момент взаимодействия и пропадает одновременно с ним. Промежуток времени между приемом и передачей информации при этом находится в интервале между нулем и бесконечностью.
Согласно Ноберту Винеру, «информация — это информация, а не энергия и не материя». Однако очевидно, что подобное философское определение информации во многих случаях попросту невозможно применить, так же как и урегулирование отношений в связи с материей вообще или энергией вообще. Информацию в качестве объекта взаимоотношений необходимо конкретизировать, организовать надлежащим способом, «привязать» к конкретной обстановке и определенному типу отношений, классифицировать по типам и подготовить для использования в операциях, регулируемых правовыми нормами.
В обыденном сознании слово «информация» приобретает многочисленные смысловые наполнения в зависимости от сфер жизнедеятельности человека. Часто оно уподобляется таким понятиям, как «данные» или «знания», содержание которых, строго говоря, следует разграничивать. Данные — это факты, сведения, величины и их соотношения, преобразование и обрабатывание которых дает возможность приобрести информацию, т.е. знание о том либо другом предмете, процессе либо явлении. Иначе говоря, данные являются сырьем для формирования информации. Что же касается знаний, то Б.Г. Тамм в своей книге «Применение знаний в автоматизированных системах проектирования и управления» приводит следующие их ключевые признаки:
1) знания всегда ориентированы на решение практических задач, какой бы сложной структурой они ни обладали;
2) знания управляют информационными процессами; база данных, соответственно, становится базой знаний в том случае, если она включает в себя данные, которые в состоянии регулировать информационные процессы, и применяется для приобретения новых данных;
3) знания разделяются на отдельные части («фреймы») — описания ситуаций, процессов, объектов — и могут быть связаны между собой как родовидовыми отношениями, так и узлами семантических сетей;
4) знания можно передавать в виде данных. Это может быть текст на некотором формальном языке или сеть, которая задает связи различного рода между элементами знаний. Из настоящего признака можно сделать вывод, что знания — это некая более высокая и независимая степень организации данных .
Текст, о чем говорит Б.Г. Тамм, играет особую роль в истории человечества в хранении и передаче информации. Собственно появление текста стало особым этапом в становлении человека, определившее развитие на многие поколения вперед. Если раньше информация хранилась исключительно только в сознании человека и передавалась другому человеку посредством речи, то с появлением письменности и текста информация стала доступна уже другим поколениям и, что самое главное, без искажений. «Необходимо отметить еще одно важное методологическое значение текста. Сам по себе тест есть только информация, которая содержит в себе какие-то блоки возможного знания, Эта информация может превратиться в знание, если она будет приспособлена к решению какой-либо задачи, если будет кем-то востребована. Но для этого информация, т.е. некая совокупность сведений, заложенных в текст, должна быть правильно организована и по структуре, например, грамматической, и по смыслу, и, конечно, логически. Она должна быть так правильно организована и расположена, чтобы смысл заложенного знания или блоков информации был понятен другому какому-то социальному образованию или широкому кругу лиц».
Можно выделить три вида информации как знание: предметное, методологическое и понятийное. Предметное, или фактологическое, знание формируется из комплектов качественных и количественных характеристик разнообразных конкретных объектов. Методологические знание представляет собой знание процедур, способов и методов построения отдельных действий (актов действий), которые приводят к определенным результатам. Понятийное, или концептуальное, знание складывается из сочетания ключевых терминов, употребляемых в той либо другой области деятельности, стоящих за ними понятий, их особенностей и взаимосвязей.
В этом плане отношение к информации, к ее понятийному содержание коренным образом меняется. Собственно информация становится предметом философского и социологического анализа, чего прежде в теории информации не допускалось. Точнее об этом говорили и в основном советские ученые, математики, философы, но говорили как-то глухо и невнятно. Но вопрос о философской принадлежности информации был тем не менее озвучен.
Семантическая составляющая понятия информации, которая самым тесным образом связана с социальным бытием, во многом опиралась на понятие языка и его роль в истории человечества. Роль языка и в самом деле была несравненно высокой и во многом решающая. «Имеется только две формы передачи информации: звук и жест, или знак, как осмысленный жест, т.е. то, что слышно и то, что видно. Звук впоследствии перерос в слова и речь, а последнее в письмо или в фиксированную, записанную речь. Жест строит изображение, которое также имеет свою историю развития и фиксации. Первое записанное изображение, наверно, наскальное изображение. Затем или о были истуканы — предтеча современной скульптуре, следом живопись, которая нередко сочеталась с письмом, и уже современность — фото и кино или видео. Скорое будущее — передача изображения на расстоянии, так, скажем, в ественно - натуральном обличий, только что нельзя будет пощупать».
Поэтому можно сказать, что вся история становления информатики как науки и информации как социального явления содержит в себе в качестве генерального направления систему фиксации знания в виде информации: от письменности и текста до современных электронных и технических средств. Соответственно меняется и понятийное содержание информации. Точнее, именно потребности нового освоения и понимании информации потребовали перейти от технического содержания понятия к философскому и социальному.
Понятие «информация» в нормативных документах
Определение содержания понятия «информация» на правовом уровне стали осуществлять относительно недавно. И тем более рассматривать и узаконивать это содержание в официальных документах. И, тем не менее, это является весьма существенным показателем, с одной стороны, зрелости общественных отношений в области обмена информацией и, с другой стороны, необходимости каким-то образом и прежде всего законодательно закрепить то или иное понимании информации, чтобы установить хоть какие-то регуляторы в данной области социального взаимодействия. Ниже мы приведем только некоторые аспекты правового регулирования информационных отношений.
В связи с этим, естественно, возникает и вопрос об объективности самого понятия «информационное право». На него хорошо ответил В.Я. Копылов: «На чем зиждется информационное право? Естественно, на общественных отношениях, возникающих при взаимодействии с информацией, — сложнейшем и уникальнейшем с точки зрения права объекте» . Далее Копылов В.Я. совершенно справедливо отмечает, что «к сожалению, этот объект недостаточно исследован правовой наукой. Недостаточно исследован он и информатикой — наукой, изучающей естественнонаучную сущность информации. Сегодня мало внимания уделяется правовой информатике и правовой кибернетике — наукам, изучающим информацию в правовой сфере. Думается, что комплексное исследование информации методами правовой науки и естественных наук позволит изучить ее в полной мере как объект правоотношений».
Термин «информация» и сопряженные с ним термины в настоящее время довольно широко используются в законодательстве, при этом в нормативных правовых актах «информация» наполняется разным, специфичным содержанием. Так, Федеральный закон «Об информации, информатизации и защите информации» понимает под информацией «сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления» (ст. 2). Принимая во внимание социальный аспект анализируемого объекта, необходимо добавить: в форме, понятной для восприятия людьми. Подобное определение позволяет исключить из термина «информация» программы для электронно-вычислительных машин, которые вышеуказанный Закон относит к средствам оснащения ЭВМ, в том числе и ПК.
Информация о гражданах обозначается как «сведения о фактах, событиях и обстоятельствах жизни гражданина, позволяющие идентифицировать его личность» (ст. 2 Федерального закона «Об информации, информатизации и защите информации»). Официальные документы, конфиденциальная информация обозначаются как «документированная информация, доступ к которой ограничивается в соответствии с законодательством РФ» (ст. 2 Федерального закона «Об информации, информатизации и защите информации», Федеральный закон «Об участии в международном информационном обмене»). Массовая информация — это «предназначенные для неограниченного круга лиц печатные, аудиосообщения, аудиовизуальные и иные сообщения и материалы» (Закон РФ «О средствах массовой информации», Федеральный закон «Об участии в международном информационном обмене»). Реклама — «распространяемая в любой форме, с помощью любых средств информация о физическом или юридическом лице, товарах, идеях и начинаниях, которая предназначена для неопределенного круга лиц и призвана формировать или поддерживать интерес к этим физическому, юридическому лицу, товарам, идеям и начинаниям и способствовать реализации товаров, идей и начинаний» (ст. 2 Федерального закона «О рекламе»). Государственная тайна (закрытая информация) — «защищаемые государством сведения в области его военной, внешнеполитической, экономической, разведывательной, контрразведывательной и оперативно-розыскной деятельности, распространение которых может нанести ущерб безопасности Российской Федерации» (ст. 2 Закона РФ «О государственной тайне»).
Помимо этого закон истолковывает организационные формы предоставления информации. Так, информационные услуги — это «действия субъектов (собственников и владельцев) по обеспечению пользователей информационными продуктами» (Федеральный закон «Об участии в международном информационном обмене»). Информационные продукты — это «документированная информация, подготовленная в соответствии с потребностями пользователей и предназначенная или применяемая для удовлетворения потребностей пользователей» (Федеральный закон «Об участии в международном информационном обмене»). Информационные ресурсы — это «отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах)» (Федеральный закон «Об информации, информатизации и защите информации»). База данных — это «объективная форма представления и организации совокупности данных (например, статей, расчетов), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ» (Закон РФ «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных»). Библиотека — «информационное, культурное, образовательное учреждение, располагающее организованным фондом тиражированных документов и предоставляющее их во временное пользование физическим и юридическим лицам; библиотека может быть самостоятельным учреждением или структурным подразделением предприятия, учреждения, организации» (Федеральный закон «О библиотечном деле»). Архив — это «совокупность архивных документов, а также архивное учреждение или структурное подразделение учреждения, организации пли предприятия, осуществляющее прием и хранение архивных документов в интересах пользователей». (Основы законодательства Российской Федерации «Об Архивном фонде Российской Федерации и архивах»); архивный документ — это «документ, сохраняемый или подлежащий сохранению в силу его значимости для общества, а равно имеющий ценность для собственника» (Основы законодательства Российской Федерации «Об Архивном фонде Российской Федерации и архивах»). Другими словами, архив — это хранилище информации. Обязательный экземпляр документов — это «экземпляры различных видов тиражированных документов, подлежащие передаче производителями в соответствующие учреждения и организации в порядке и количестве, установленных Федеральным законом «Об обязательном экземпляре документов» (Федеральный закон «Об обязательном экземпляре документов»). Документ — «материальный объект с зафиксированной на нем информацией в виде текста, звукозаписи или изображения, предназначенный для передачи во времени и пространстве в целях хранения и общественного использования» (федеральные законы «Об обязательном экземпляре документов», «О библиотечном деле»); в другом акте документ — это «зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать» (федеральные законы «Об информации, информатизации и защите информации» и «Об участии в международном информационном обмене»).
Учитывая все вышесказанное, мы видим, что закон в границах усовершенствования информационного законодательства реализовывал в действительности конкретизацию форм и видов предоставления информации и информационных объектов при урегулировании определенных типов информационных отношений.
Совсем другая ситуация в Гражданском кодексе Российской Федерации. Тут законодатель включает термин «информация» в состав объектов гражданских прав. Так, в статье 128 «Виды объектов гражданских прав» ГК РФ говорится: «К объектам гражданских прав относятся вещи, включая деньги и ценные бумаги, иное имущество, в том числе имущественные права; работы и услуга; информация; результаты интеллектуальной деятельности, в том числе исключительные права на них (интеллектуальная собственность), нематериальные блага». Следовательно, по мнению Закона, «информация» не является следствием умственной деятельности и тем паче вещью или имуществом. Информация употребляется в ГК РФ лишь в качестве коммерческой тайны. В статье 139 «Служебная и коммерческая тайна» говорится: «Информация составляет служебную или коммерческую тайну в случае, когда информация имеет действительную или потенциальную коммерческую ценность в силу неизвестности ее третьим лицам, к ней нет свободного доступа на законном основании, и обладатель информации принимает меры к охране ее конфиденциальности. Сведения, которые не могут составлять служебную или коммерческую тайну, определяются законом и иными правовыми актами».
К сожалению, последующего развития термин «информация» в ГК РФ не получил. Тем не менее, будем надеяться, что в следующей части ГК РФ законодатели все же изобразят информацию в качестве объекта отношений гражданского права наиболее полно. При всем том необходимо отметить, что законодатель ввел нового субъекта информационных правоотношений, хотя и не определил его статус. Этот субъект является обладателем информации. Данный факт является весьма значимым фактором, так как обычные субъекты гражданских правоотношений не могут исполнять сложные процедуры, необходимые при работе с информацией. Подобное двоякое отношение законодателя к информации как к объекту права принуждает более скрупулезно изучать этот сложнейший объект с точки зрения права и, прежде всего определить его специфику и юридические свойства, которые дали бы возможность качественно и компетентно урегулировать информационные отношения.
В целях изучения места информации в системе права и постижения ее специфики нужно классифицировать информацию в системе права. Для этого разберем основания такой классификации: по значимости, которую играет информация в системе права, и по уровню доступа к ней. Главными субъектами области права являются пользователи либо адресаты информации. К ним можно отнести простых граждан, ученых, специалистов, физических и юридических лиц, органы местного самоуправления и государственной власти, а также иных субъектов, реализующих свои конституционные права на отыскание и приобретение информации либо реализации задач и функций согласно определенной для них компетенции. В принципе, сюда можно отнести все население России и потребителей из дальнего и ближнего зарубежья.
Главная цель такого пользователя — приобретение информации, нужной ему для принятия каких-либо решений. При этом он (в отличие от субъектов в области подготовки информационных продуктов, формирования информационных ресурсов, предоставления информационных услуг) обычно реализовывает единичные частные операции по отысканию, приобретению, трансляции информации. Другие же осуществляют, как правило, производственные операции под тем же названием, но сопряженные с обрабатыванием потоков документации и запросов в целях формирования информационных ресурсов, подготовки и предоставления пользователям информационных услуг и продуктов.
Первостепенным объектом в данной сфере является всякая информация, затребованная пользователем. К ней относится информация в виде текстов, распространяемая средствами массовой информации, аудиовизуальная информация, а также информационная продукция различного рода и назначения, подготавливаемая на базе информационных ресурсов их держателями в ходе предоставления информационных услуг. К основе общественного контроля над деятельностью органов местного самоуправления, органов государственной власти, политических, общественных и других организаций, а также за состоянием экологии, экономики и иных областей общественной жизни относится свободный доступ юридических и физических лиц к государственным информационным ресурсам, кроме удовлетворения частных информационных нужд. Некое сходство правовой информации с основными фондами является кажущимся, внешним, поскольку основные фонды утрачиваются или снашиваются в ходе их использования, а информация остается, хотя и она также устаревает и делается менее ценной с течением времени. Изнашиваются также носители информации и средства ее обработки, хранения и трансляции, т.е. ключевые фонды «информатики».
Для информации в рассматриваемом аспекте характерны следующие черты:
1. Сложность однозначной регистрации потребителя. Обычно поставщик информации заблаговременно не знает, кто ее будет использовать, хотя встречаются и закрытые, предназначенные конкретному адресату потоки.
2. Сложность однозначной стоимостной оценки приобретенного количества информации. До сих пор на рынке информации существует следующая ценовая политика: услуга стоит ровно столько, сколько за нее дают. Подобные проблемы старается решить законодательство по охране интеллектуальной собственности.
3. Информации присущ иной механизм устаревания в сравнении с моральным износом основных фондов и со старением материальных потребительских благ. Информация не израбатывается, однако ценность ее с течением времени снижается. Тем не менее, для отдельных категорий граждан (историков, археологов и т.д.) именно старая информация обладает увеличивающейся с течением времени ценностью.
4. Особенное значение «фильтров», которые дают возможность потребителю найти в постоянно растущем потоке информации нужную именно ему.
Безусловно, польза информации довольно субъективна и определена ее значением для конкретного адресата. Помимо этого, и сама информация крайне дифференцирована: имеются знания конкретные и абстрактные, методические и содержательные, прикладные и фундаментальные. Критерии достоверности, надежности, актуальности старения относятся к ним по-разному.
«Информация» и «информатика» в трансформирующемся мире
Безусловно, именно информация с давних времен играла важную роль в развитии человеческой цивилизации и являлась основанием для утверждения каких-либо резолюций на всех ступенях и стадиях развития государства. Можно отметить несколько информационных этапов, связанных с радикальными трансформациями в области производства, переработки и обращения информации (т.е. с усовершенствованием информационных технологий), которые привели к кардинальным реорганизациям в общественных отношениях.
Прежде всего, определимся с тем, что такое информационная технология и какую роль она играет в определении современного понятия информации. В толковом словаре по информатике приводится такое определение: «Информационная технология есть сочетание производственных процессов, методов и программно-технических средств, увязанных в единую технологическую цепочку, которая обеспечивает сбор, обработку, хранение, распространение и вывод информации в целях понижения трудоемкости процессов применения информационных ресурсов, увеличения их оперативности и надежности».
В результате развития прежде всего технических средств все большее значение приобретает само понятие информатики. Соответственно существенно меняется его понятийное содержание, хотя нельзя сказать, что оно приобретало сколько-нибудь определенный характер. И только в последние может быть сто лет к информации стали подходить как к особому социальному, экономическому, техническому и пр. образованию, имеющему собственную природу и значимость во всем поле социального и информационного развития. Во всяком случае вполне осознавали данный феномен и стали активно обсуждать в научной литературе.
Можно выделить несколько в общем-то условных этапов в процессе осознания важности информационного развития, получивших в научной литературе название — информационная революция.
Первый этап, обусловивший бурное развитие процесса обмена информации и самого понятия информация, связан с появлением письменности: сначала в Месопотамии (пять-шесть тысяч лет назад), затем через пару тысяч лет в Китае и чуть позднее в Центральной Америке (у народов майя). Это вызвало колоссальный качественный и количественный скачок в информационном развитии. Стало возможным отдалять знания от их создателя, закреплять их на материальном носителе и, таким образом, передавать от поколения к поколению.
Второй этап связан с появлением первой рукописной книги — сначала в Китае, вероятно, около 1300 г. до н.э., а затем, независимо и oUO лет спустя, в Греции, когда афинский тиран Песистрат распорядился записать в книгу поэмы Гомера, до этого передававшиеся из уст в уста.
Третий этап можно связать с изобретением печатного станка, которое в свою очередь связано с именем Гуттенберга и изобретением им печатного пресса, наборного шрифта и гравировки — между 1450 и 1455 г. Стимулируемое книгопечатанием развитие наук ускоряло темпы накопления знаний, систематизированных по отраслям. Возможность относительно быстрого тиражирования сделала знания доступными для многих, зачастую удаленных друг от друга территориально и во времени, участников внутриотраслевого процесса. С этого момента началось необратимое поступательное движение технологической цивилизации.
Еще одно весьма важное событие пришлось на конец XIX в. и связана с открытием электричества, благодаря которому появились радио, телефон, телеграф. С их помощью процесс передачи и накопления информации в больших количествах значительно убыстрился, что привело к увеличению информационного «охвата» населения вещательными средствами. Многократно выросла значимость информации в качестве средства воздействия на развитие государства и общества; также возросла возможность мобильного (по тем временам) общения людей друг с другом.
И, наконец (середина XX столетия), ускорение информационных процессов связано с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. Последнее весьма сильно трансформировало содержание понятия «информация» опять же в сторону его технической стороны.
Первым, кто создал прообраз современного компьютера (в 1832 году), был английский математик Чарльз Бэббидж, а дочь английского поэта Байрона — Августа Ада Лавлейс — написала первую программу, предназначенную для вычисления на его машине так называемых «чисел Бернулли». Столетием позднее (в 1937—1938 гг.) профессор физики из университета штата Айова Джон Винсент Атанасов описал и создал первый цифровой компьютер.
Так произошел окончательный переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным. Увеличились скорость и оперативность поиска, формирования и обработки информации, а в памяти компьютера стали накапливаться, по сути, неограниченные ее количества.
Начиная с этого момента, можно выделить следующие этапы развития новейших информационных технологий в развитых странах.
Произошла автоматизация простейших производственных функций, появились первые разработки локальных систем управления в больших фирмах в целях решения высокоуровневых систематических задач преимущественно справочного и информационного характера, а также некоторых задач по ресурсному распределению, составлению межотраслевых балансов и т.п. Это примерно 60-е гг. прошлого
века.
Потом появились простейшие интегрированные комплексы, работающие в пакетном режиме, увеличилась степень интеллектуальности поставленных задач. Стали вырабатываться первые системы цифровой связи, отрабатывались комплексные решения автоматизации управления на уровне предприятий. Тогда же возникли ключевые идеи и зародились концепции нынешних информационных технологий.
Затем (примерно в 80-е гг.) происходит расширение применения информационных технологий на базе распределенных информационных систем. Можно говорить о подлинном влиянии элементов новейших информационных технологий на всех участников производственных процессов и о прямом их воздействии на процессы принятия решений высшим руководством фирм.
В 90-е гг. происходит внедрение информационных технологий в разнообразные сферы; на базе новейших информационных технологий стремительно развивается международная интеграция бизнеса, электронная коммерция и Интернет. Совместное употребление данных и обмен информацией меняют общество, появляются новейшие парадигмы производства, стандарты реконфигурации и управления проектами; происходит внедрение технологий «виртуального предприятия» и «параллельного проектирования».
Таким образом, в науке и технике в середине XX столетия были получены несколько групп очень важных результатов, а именно: разработаны методы решения оптимизационных задач в процессе управления; изобретены электронно-вычислительные машины и налажен их индустриальный выпуск. Также немаловажным достижением стала аргументация сходства информационных процессов, совершающихся при управлении в системах самой разнообразной природы. Любой из настоящих результатов в отдельности обладал принципиально существенной значимостью для научно-технического прогресса. Однако революционное воздействие на него оказало сведение указанных результатов в единую систему, т. е. объединенное их применение при решении практических и научных задач.
В настоящее время мы наблюдаем шестую информационную Революцию, которая связана прежде всего с образованием и совершенствованием трансграничных информационно-телекоммуникационных сетей, распространяющих свое влияние на все континенты и страны, пробирающихся в любой дом и влияющих единовременно и на всякого индивида в отдельности, и на колоссальные массы граждан вместе взятых. Самым наглядным примером данного явления и результатом прогресса в информационных технологиях, безусловно, является Интернет. Сущность этого этапа состоит в объединении в единое информационное пространство во всем мире средств связи и телекоммуникаций, программно-технических средств и информационных резервов в качестве целостной информационной телекоммуникационной инфраструктуры, в которой активно функционируют физические и юридические лица, органы местного самоуправления и государственной власти.
В результате последнего информационно-технологического скачка начали зарождаться редчайшие потенциалы производства, поиска и получения информации, новейшие типы классической деятельности в сети Интернет. Информация стала стратегическим ресурсом наравне с материалами, энергией и капиталом. Возникла даже новая экономическая категория — «национальные информационные ресурсы», к которым также относится творческий потенциал людей, занятых в производственном процессе. Вследствие этого главная задача нынешнего общества — стимулировать созидательный процесс. Истощение природных ресурсов вызвало применение воссоздаваемых ресурсов, сформированных на использовании научных знаний.
Расходы на приобретение профессиональных знаний, применяемых в производстве наукоемких изделий на основе персональных компьютеров, составляют в настоящее время примерно 70% себестоимости, а численность людей, занятых в сфере обработки информации, 60—90% экономически активного населения индустриально развитых стран. Профессиональные знания экспортируются при помощи продажи наукоемкой продукции. Производство снова становится мелкосерийным со стремительным повышением производительности труда и ростом номенклатуры выпускаемых изделий.
Появляются такие эмблемы информационного общества, как дистанционное обучение, мобильные офисы, всемирные каталоги изделий. Проектируются геоинформационные системы по управлению природными богатствами, экологией, информационной политикой правительств. Страны попадают в зависимость от источников информации и уровня эффективности употребляемых информационных средств.
Таким образом, за последние годы социальные процессы ознаменовались началом глобальной информатизации общества. При этом под понятием информатизация понимается совокупность взаимосвязанных политических, социально-экономических, научных факторов, обеспечивающих беспрепятственный доступ любому члену общества ко всем источникам информации. Информатизация означает широкое применение информационных технологий во всех областях деятельности, а ее ключевыми признаками являются: переориентация экономики на эксплуатацию информационных ресурсов; вовлечение профессионалов в процесс автоформализации знаний, форсирование технологического цикла развития «знание — производство — знание», а также массовое тиражирование профессиональных знаний.
На данном кратком экскурсе видно, как менялось содержание понятия информации: от ее осознания в рамках простой передачи знаний до признания за информацией глобальной роли в изменении общества и человека. Сегодня информатика рассматривается в общих понятийных рамках социального и философского понятия «глобализма» со всеми вытекающими от сюда требованиями к информации как особой социальной категории. Это и понятно и объективно обусловлено.
Содержание понятия «информация» во многом зависит от состояния научно-технического знания и, в частности, является следствием развития и поощрения на государственном уровне науки информатики. То содержание понятия информации и информатики, которое мы в настоящее время имеем, взято во многом из определения кибернетики прежде всего как технической системы.
Первые упоминания о «кибернетике» можно встретить уже в трудах древнегреческого философа Платона (около 427—347 гг. до н.э.). Под данным термином Платон понимал правила управления обществом. Спустя более двух тысячелетий французский математик и физик A.M. Ампер (1775—1836) в своем труде «Опыт философских наук» (1834) также использовал термин «кибернетика» по отношению к науке об управлении обществом. И лишь по прошествии двухсот лет совершенствования гуманитарных и естественных наук термин «кибернетика» получил современную трактовку. В 60—70 гг. XX в. проблемы исследования кибернетических систем стали довольно широко отражаться в разнообразных сферах. Появились такие науки, как: аграрная кибернетика, медицинская кибернетика, экономическая кибернетика и др.
В тесной взаимосвязи с отраслями кибернетики совершенствовались также и отрасли информатики. Однако информатика как самостоятельная научная дисциплина была признана в нашей стране не сразу и претерпела по ходу своего развития ряд содержательных изменений. Еще в 1979 г., обращаясь в письме к Президиуму АН СР, В.М. Глушков предложил понимать под информатикой особую область науки, сопряженную с разработкой, оценкой и материально-технической поддержкой систем обрабатывания информации. К данным системам он причислял и человеческие ресурсы, и техническое обеспечение (машины и оборудование), а также воздействующие на них административные, социальные и промышленные факторы.
Похожее определение предмета информатики дали в 1983 г. В.И. Гриценко, Ю.М. Каныгин и B.C. Михалевич. Согласно им информатика является комплексной инженерной дисциплиной, в предмет изучения которой входят все аспекты проектирования, формирования, оценивания и функционирования машинизированных систем обработки информации, а также вопросы влияния данных систем на разнообразные сферы социальной практики. Вместе с тем вышеуказанные авторы отмечали, что возникновение информатики как самостоятельной области исследований обусловлено развитием нового промышленного метода обрабатывания и трансляции информации, связанного с регистрацией данных на компьютерных носителях. Следовательно, информатика как наука приравнивалась к изучению информационных технологий и осуществляющих их компьютерных систем.
В том же 1983 г. А.А. Дородницын предложил заменить термин «кибернетика» термином «информатика» и сфокусировать область исследования на логико-математических и технических аспектах информационных систем и процессов. При этом ученый вычленил три составляющих информатики: программу, алгоритм и технику. Подобная подмена терминов, безусловно, не могла содействовать формированию новейшего курса науки.
Другой подход к определению информатики заметен в работах В.И. Сифорова, который сводит ее к учению об информации в целом, к так называемой информологии. По сути, данное направление совершенствует теорию информации Шеннона, а именно его теорию об источнике информации, релевантности, кодировании, шуме, канале и т. п.
Другие известные ученые — Э.С. Бернштейн и Ю.А. Шрейдер — затрагивают в своих трудах вопросы, касающиеся содержательных сторон информации. Они предлагают включить в область научных исследований взаимосвязь информации и знаний и их функции в системах общества. Тем не менее, содержательная установка в определениях информатики у них не нашла еще достаточного выражения.
Наиболее полное и в общем-то вполне приемлемое для многих ученых, как естественников, так и гуманитариев, определение информатике дал Ф.Е. Темников. Согласно ему, «информатика — это интегральная наука об информации вообще, состоящая из трех основных частей: теории информационных элементов, теории ин-
формационных процессов и теории информационных систем». Таким образом, по Ф.Е. Темникову, информатика должна изучать информацию, информационные системы и информационные процессы во всех сферах человеческой деятельности.
Каждый из указанных объектов исследования в информатике в свою очередь распадается на дробные элементы, требующие пристального изучения. Рассмотрим их подробнее и обозначим используемые при этом методы:
1) Информация выступает в качестве объекта особого рода. Необходимо изучать ее специфику и свойства, а также цели производства, преобразования и потребления. Сюда же относятся вопросы классификации и оценки информации с точки зрения ее качества и роли в принятии решений. При исследовании данных позиций используются статистические методы, методы системного подхода, методы семантики и семиотики, теории принятия решений и пр.
2) Исследование информационных систем предполагает рассмотрение понятий и свойств банка и базы данных, изучение сетей и иных информационно-коммуникационных технологий на основе применения средств вычислительной техники, телекоммуникаций и связи. Анализируются алгоритмы их формирования и употребления. При этом используются следующие методы исследования: математическое моделирование, системное проектирование, алгоритмизация, программирование и пр.
3) Информационные процессы исследуются как многоступенчатые процессы сбора, производства, распространения, преобразования, поиска, получения, передачи и потребления информации. В этом разделе чаще всего используются методы математического и графического моделирования, математической логики, алгоритмизации и пр.
В целом, из всего вышесказанного о предмете информатики можно сделать некоторые выводы. Одна группа экспертов под информатикой подразумевает науку, связанную, во-первых, с разработкой вычислительных систем и машин и технологий их образования; во-вторых, с разработкой алгоритмов решения задач управления, расчета и анализа математических моделей. В-третьих, с программированием алгоритмов и созданием программного обеспечения ЭВМ, а также с работкой данных и формированием логических и численных методов решения задач, выраженных на этапе построения математической Дели. Наконец, в-четвертых, они относят к сфере интересов информатики разработку математических моделей общественных явлений и естествознания в целях их строгой формализации. Иная же, не менее значительная группа экспертов понимает под информатикой всю область задач, связанных с использованием электронно-вычислительных машин, их разработкой и написанием программ.
Безусловно, информационное явление становится большой понятийной головоломкой ученых нынешнего века. Сейчас мы находимся в эпицентре информационно-коммуникационной эволюции, которая меняет весь наш образ жизни и труда. Коммуникативная функция информации со временем становится доминирующей, а успехи последнего времени повысили ее количество до такой степени, что отдельно взятому индивиду стало невозможно скрупулезно контролировать все поступающие знания и сводить их в целостную, внутренне непротиворечивую систему. Это явление Тоффлер назвал «блип-культурой», а не согласующиеся между собой фрагменты информации — «блипами». При их помощи человек конструирует свою модель действительности, часто не отдавая себе отчета, до какой степени тот либо другой блип отличается от реальной окружающей его обстановки.
Безусловно информация затронула и такую важнейшую область общественной жизни, как экономика, причем в самых удивительных интерпретациях и конфигурациях. Так информацию нередко и вполне справедливо рассматривают в качестве товара. Соответственно это весьма существенно трансформировало содержание понятия информации, внесло в него понятие товара. Специфику создания, распространения и применения информации в экономике изучало множество экономистов: Д. Белл, Ф. Махлуп, А. Моль, Дж. Стиглер и многие другие.
К. Эрроу сместил акценты в экономической теории при помощи двух фундаментальных фактов: информация или сигналы имеют экономическую ценность (value), и поэтому их получение и передача стоят определенных издержек; разные индивиды располагают разной информацией. Из этих, на первый взгляд, несложных и бесспорных утверждений К. Эрроу сделал фундаментальные выводы, к примеру, о том, что свободный рынок информации не ведет к эффективному распределению соответственных ресурсов, о роли координирования в данной области и «этических кодов» в принятии решений и т.п.
Другой качественный скачок в экономической теории произвел Р. Коуз: он создал теорию трансакционных издержек, оцененную по достоинству совсем недавно. Настоящая теория дает возможность проанализировать деятельность экономики и ее агентов с точки зрения информации. Ведущую роль в ней стали играть обмен информацией между агентами и их старание побороть недостаток информации. Трансакционные издержки — это расход на обмен информацией в целях ликвидации ее недостатка и взаимосвязанной с ней неясности. Р. Коуз доказал, что само формирование и величина фирм тесно увязаны со склонностью уменьшить трансакционные издержки.
Понятие информации как экономической категории еще не устоялось, с большим трудом определяется ее специфика как товара системе в экономических отношений, поэтому сегодня существует множество подходов к оценке данного понятия в экономической области. Тем не менее, уже понятно существенное различие между продукцией средств информации и прочими товарами, наполняющими свободный рынок. Информационная политика в сфере информации должна отображать культурные и социальные требования, а также соответствовать нуждам формирования подходящих условий для использования новых рынков. Необходимо учитывать влияние новейших информационных услуг. В случае, если не будет найден сбалансированный подход к данному вопросу, зарождающееся информационное общество может приобрести целый ряд отрицательных экономических черт.
Надо сказать, что ни социальные институты, например, экономика, ни граждане, ни основная масса делового мира к новейшим информационным технологиям до конца пока еще не подготовлены. Это можно проследить на примере работы классических средств информации: они по-прежнему в своем большинстве отгорожены от динамичного процесса изменений, хотя именно построение подлинного информационного общения может способствовать упрочению демократических ценностей и общественных институтов. Приведем лишь отдельные из возможных достоинств:
• появление новых возможностей исполнения информационной миссии. Поток информации, который ныне легко доступен любому человеку, позволяет в большей степени формировать объективный образ действительности;
• увеличение экономической активности и как результат большее количество рабочих мест для специалистов различного профиля. Информация — это также и большое поле приложения сил, что позволяет создавать все новые и новые, интеллектуальные рабочие места;
• существенный рост количества доступных информационных каналов, а соответственно и информации, что существенно поднимает уровень плюрализма. В свою очередь это объективно обеспечивает развитие демократических процессов, причем в разных странах независимо от общего уровня экономического развития.
* * *
Особенность нашего времени состоит в качественной и количественной трансформации информационной технологии и информационных потоков, которая требует, формирования такого понимания информации, которое позволило бы защитить индивида от навязывания ему чуждой модели реальности и позволило бы выбрать адекватные способы самореализации в окружающем мире. Тщательный подход к формальному, казалось бы, вопросу определения информации дает возможность по-новому взглянуть на проблемы, стоящие перед обществом. Вследствие этого при разработке таких актуальных на сегодня тем, как информационные войны, информационная безопасность, информационное общество, и аналогичных им необходимо проанализировать тот фундамент, на котором они базируются, и определиться со всеми ключевыми понятиями.
Винер Норберт
История кибернетики
(Из книги «Кибернетика и общество, 1958 г.)
После Второй мировой войны я работал над многими разделами теории сообщения (the theory of messages). Помимо электротехнической теории передачи сигналов существует более обширная область, включающая в себя не только исследование языка, но и исследование сигналов (messages) как средств, управляющих машинами и обществом; сюда же относятся усовершенствование вычислительных машин и других подобных автоматов, размышления о психологии и нервной системе и сравнительно новая теория научного метода. Эта более широкая теория информации представляет собой вероятностную теорию и является неразрывной частью научного течения, обязанного своим происхождением Вилларду Гиббсу и описанного мною в предисловии.
До недавнего времени не существовало слова для выражения этого комплекса идей, и, стремясь охватить всю область одним термином, я почувствовал себя вынужденным изобрести его. Отсюда термин «кибернетика», который я произвел от греческого слова kubemetes, или «рулевой», «кормчий»,— то же самое греческое слово, от которого мы в конечном счете производим слово «governor» («правитель»). Между прочим, впоследствии я обнаружил, что этот термин был уже употреблен Андре Ампером в отношении политической науки и был введен в другом контексте одним польским ученым, причем оба этих употребления относятся к первой половине XIX в.
Я написал более или менее специальную книгу под заглавием «Кибернетика», которая была опубликована в 1948 г. Отвечая на высказанные пожелания сделать ее идеи доступными для неспециалистов, я опубликовал в 1950 г. первое издание книги «The Human Use of Human Beings». С тех пор эти идеи, разделяемые Клодом Шенноном, Уорреном Уивером и мною, разрослись в целую область исследования. Поэтому я воспользовался представившейся мне возможностью переиздания этой книги, для того чтобы приблизить ее к уровню современных требований и устранить известные недостатки и непоследовательность в се первоначальной структуре.
Когда я давал определение кибернетики в первой своей книге, я отождествлял понятия «коммуникация» и «управление». Почему я так поступал? Устанавливая связь с другим лицом, я сообщаю ему сигнал, а когда это лицо в свою очередь устанавливает связь со мной, оно возвращает подобный сигнал, содержащий информацию, первоначально доступную для него, а не для меня. Управляя действиями другого лица, я сообщаю ему сигнал, и, хотя этот сигнал дан в императивной форме, техника коммуникации в данном случае не отличается от техники коммуникации при сообщении сигнала факта. Более того, чтобы мое управление было действенным, я должен следить за любыми поступающими от него сигналами, которые могут указывать, что приказ понят и выполняется.
В этой книге доказывается, что понимание общества возможно только на пути исследования сигналов и относящихся к нему средств связи и что в будущем развитию этих сигналов и средств связи, развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль.
Когда я отдаю приказ машине, то возникающая в данном случае ситуация, по существу, не отличается от ситуации, возникающей в том случае, когда я отдаю приказ какому-либо лицу. Иначе говоря, что касается моего сознания, то я осознаю отданный приказ и возвратившийся сигнал повиновения. Лично Для меня тот факт, что сигнал в своих промежуточных стадиях прошел через машину, а не через какое-либо лицо, не имеет никакого значения и ни в коей мере существенно не изменяет моего отношения к сигналу. Таким образом, теория управления в человеческой, животной или механической технике является частью теории информации.
Естественно, что не только между живыми организмами и машинами, но в каждом более узком классе существ имеются детальные различия в обмене информацией и в проблемах управления. Задачей кибернетики является выработать язык и технические приемы, позволяющие на деле добиться решения проблем управления и связи вообще, а также найти надлежащий набор идей и технических приемов, для того чтобы подвести их специфические проявления под определенные понятия.
Команды, с помощью которых мы осуществляем управление нашей средой, являются видом информации, передаваемой нами этой среде. Как и любая форма информации, эти команды подвержены дезорганизации во время передачи. Обычно они доходят в менее ясном виде и, конечно, не в более ясном, чем были посланы. В управлении и связи мы всегда боремся против тенденции природы к нарушению организованного и разрушению имеющего смысл — против тенденции, как показал Гиббс, к возрастанию энтропии.
Большое место в этой книге отводится пределам связи между индивидуумами и внутри индивидуума. Человек погружен в мир, который он воспринимает своими органами чувств. Получаемая им информация координируется его мозгом и нервной системой, пока после соответствующего процесса накопления, сличения и отбора она не поступает в эффекторы, обычно в мышцы. Они в свою очередь воздействуют на внешний мир, а также взаимодействуют с центральной нервной системой через рецепторы, такие, например, как чувствительные окончания мышц и сухожилий, а получаемая последними информация присоединяется к уже накопленному запасу информации, оказывая влияние на будущее действие.
Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспосабливания к нему наших чувств. Процесс получения и использования информации является процессом нашего приспособления к случайностям внешней среды и нашей жизнедеятельности в этой среде. Потребности и сложность современной жизни предъявляют гораздо большие, чем когда-либо раньше, требования к этому процессу информации, и наша пресса, наши музеи, научные лаборатории, университеты, библиотеки и учебники должны удовлетворить потребности этого процесса, так как в противном случае они не выполнят своего назначения. Действенно жить — это значит жить, располагая правильной информацией. Таким образом, сообщение и управление точно так же связаны с самой сущностью человеческого существования, как и с жизнью человека в обществе.
Задача изучения связи в истории науки ее является ни простым, ни случайным, ни новым делом. Даже до Ньютона подобные проблемы стояли перед физикой, особенно в работах Пьера Ферма, Христиана Гюйгенса и Готфрида Вильгельма Лейбница. Каждый из этих ученых проявлял интерес к физике, в центре внимания которой находилась не механика, а оптика — связь видимых образов.
Пьер Ферма внес вклад в изучение оптики, выдвинув принцип, известный как пришит Ферма, согласно которому свет проходит в кратчайший промежуток времени любой достаточно короткий отрезок пути. Гюйгенс развил в первоначальной форме принцип, известный в настоящее время как «принцип Гюйгенса», указав, что свет распространяется от источника, образуя вокруг этого источника нечто подобное небольшой сфере, состоящей из вторичных источников, которые в свою очередь распространяют свет точно так же, как и первичные источники. В то же
время Лейбниц рассматривал весь мир как совокупность существ, называемых «монадами», деятельность которых заключается в восприятии друг друга на основе предустановленной богом гармонии. И совершенно ясно, что он мыслил это взаимодействие главным образом в понятиях оптики. Кроме этого восприятия монады не имели никаких «окон», и, таким образом, с точки зрения Лейбница, все механическое взаимодействие фактически становится не чем иным, как неуловимым следствием оптического взаимодействия.
Преобладание интереса к оптике и обмену информацией, проявляющееся в этой части философии Лейбница, проходит через всю систему его философии. Оно играет большую роль в двух его наиболее оригинальных положениях: в characteristica universalis, или в положении об универсальном научном языке, и в calculus ratiocinator, или в положении о логическом исчислении. При всей своей несовершенности это логическое исчисление было прямым предшественником современной математической логики.
Лейбниц, всецело поглощенный идеями связи, не только в этом отношении является интеллектуальным предшественником идей, развиваемых в этой книге. Он интересовался также вычислением при помощи машин и автоматов. Мои взгляды очень далеки от философских взглядов Лейбница. Однако проблемы, которыми я занимаюсь, вполне определенно являются лейбницианскими. Счетные машины Лейбница были только одним из проявлений его интереса к языку вычислений, к логическому исчислению, в свою очередь представлявшему собой, на его взгляд, лишь конкретизацию его идеи о совершенно искусственном языке. Таким образом, даже в своей счетной машине Лейбниц отдавал предпочтение главным образом лингвистике и сообщению.
К середине прошлого века работы Максвелла и его предшественника Фарадея вновь привлекли внимание физиков к оптике, к науке о свете. Свет теперь стали рассматривать как форму электричества, которая могла быть сведена к механике необычной плотной, хотя и незримой среды, которую называли эфиром. Эфир, как полагали в то время, пропитывал атмосферу, межзвездное пространство и все прозрачные вещества. Работы Максвелла по оптике представляли собой математическое развитие идей, убедительно, но в нематематической форме изложенных ранее Фарадеем. Изучение эфира подняло ряд вопросов, на которые не было дано вразумительных ответов, как, например, вопрос о движении материи через эфир. Знаменитый эксперимент Майкельсона — Морли в 90-х гг. был проделан для решения этой проблемы, и он дал совершенно неожиданный ответ, а именно, что просто-напросто не существует способа определения движения материи через эфир.
Первое удовлетворительное разрешение проблем, поставленных этим экспериментом, дал Лоренц. Он указал, что если силы сцепления материи представить как электрические или оптические по своей природе, то следует ожидать отрицательного результата от эксперимента Майкельсона — Морли. Однако Эйнштейн в 1905 г. придал этим идеям Лоренца форму, где невозможность наблюдения абсолютного движения выступала скорее постулатом физики, чем результатом какой-либо особой структуры материи. Для нас важно, что в работе Эйнштейна свет и материя покоятся на одинаковом основании, как это было до Ньютона, без ньютоновского подчинения всего веществу и механике.
Разъясняя свои взгляды, Эйнштейн разносторонне использует наблюдателя, который может находиться в покое или в движении. В теории относительности Эйнштейна невозможно ввести наблюдателя без одновременного введения идеи обмена информацией и фактически без того, чтобы вновь не заострить внимания физики на квазилейбницианском состоянии, тенденция которого является опять-таки оптической. Теория относительности Эйнштейна и статистическая механика Гиббса находятся в резком контрасте, поскольку Эйнштейн, подобно Ньютону, оперирует прежде всего понятиями абсолютно строгой динамики, не вводя идеи вероятности. Напротив, работы Гиббса являются вероятностными с самого начала. Тем не менее оба этих направления исследований представляют сдвиг в воззрениях физики, где рассмотрение мира как действительно существующего заменено рассмотрением в том или ином смысле мира, каким его случается обозревать, и старый, наивный реализм физики уступает место чему-то такому, с чем мог бы охотно согласиться епископ Беркли.
Здесь уместно рассмотреть некоторые связанные с энтропией положения, о которых уже говорилось в предисловии. Как мы сказали, идея энтропии выражает несколько наиболее важных отклонений механики Гиббса от механики Ньютона. На взгляд Гиббса, физическая величина относится не к внешнему миру как таковому, а к некоторым рядам возможных внешних миров, и, следовательно, она относится к области ответов на некоторые специфические вопросы, которые мы можем задать о внешнем мире. Физика становится теперь не рассмотрением внешней вселенной, которую можно принять в качестве общего ответа на все вопросы о ней, а сводом ответов на гораздо более ограниченные вопросы. Действительно, мы теперь интересуемся уже не исследованием всех возможных выходящих и входящих сигналов, которые возможно получить и послать, а теорией гораздо более специфических входящих и выходящих сигналов, а это влечет за собой измерение уже далеко не безграничного объема информации, которую способны дать сигналы.
Сигналы являются сами формой модели (pattern) и организации. В самом деле, группы сигналов, подобно группам состояний внешнего мира, возможно трактовать как группы, обладающие энтропией. Как энтропия есть мера дезорганизации, так и передаваемая рядом сигналов информация является мерой организации. Действительно, передаваемую сигналом информацию возможно толковать, по существу, как отрицание ее энтропии и как отрицательный логарифм ее вероятности. То есть чем более вероятно сообщение, тем меньше оно содержит информации. Клише, например, имеют меньше смысла, чем великолепные стихи.
Я уже упоминал, что Лейбниц интересовался автоматами. Между прочим, этот интерес разделял его современник Блез Паскаль, внесший действительный вклад в создание современного настольного арифмометра. В согласном ходе часов, установленных на одно и то же время, Лейбниц усматривал образец предустановленной гармонии своих монад. Ибо техника, воплощенная в автоматах его времени, была техникой часовых мастеров. Рассмотрим движение маленьких танцующих фигурок на крышке музыкальной шкатулки. Они движутся по моделям, однако эта модель была установлена заранее, и здесь прошлое движение фигурок практически не имеет никакого отношения к образцу их будущего движения. Вероятность отклонения их движения от этой модели равна нулю. Здесь действительно имеет место передача сигнала, но этот сигнал поступает от механизма музыкальной шкатулки к фигуркам и остается там. Кроме этой односторонней линии связи с настроенным заранее механизмом музыкальной шкатулки сами фигурки не имеют других связей с внешним миром. Они слепы, глухи и немы и ничуть не могут отойти в своем движении от обусловленной модели.
Сравните с этими фигурками поведение человека или любого обладающего в какой-то мере смышленостью животного, как, например, котенка. Я зову котенка, и он поднимает голову. Я послал ему сигнал, который он принял своими органами чувств и выражает в действии. Котенок голоден и издает жалобное мяуканье. На этот раз он — источник сигнала. Котенок играет с клубочком ниток. Клубочек придвинулся слева к котенку, и котенок ловит его своей левой лапой. На этот раз в нервной системе котенка через известные нервные окончания его суставов, мускулов и сухожилий отдаются и принимаются сигналы очень сложной природы, и с помощью посылаемых этими органами нервных сигналов животное осознает свое действительное положение и напряжение своих тканей. Только благодаря этим органам возможно что-либо подобное физической ловкости.
Я сравнил предопределенное поведение маленьких фигурок в музыкальной шкатулке, с одной стороны, и произвольное поведение людей и животных — с другой. Однако не следует полагать, что музыкальная шкатулка является типичным образцом для поведения всех машин.
Старые машины действительно функционировали на основе закрытого часового механизма. Так же обстояло дело, в частности, и с прежними попытками изготовления автоматов. Однако современные автоматические машины, как, например, управляемые снаряды, радиовзрыватель, автоматическое устройство для открывания дверей, аппараты управления на химических заводах и другой современный арсенал автоматических машин, выполняющих военные или промышленные функции, обладают органами чувств, т. е. имеют рецепторы поступающих извне сигналов. Эти рецепторы могут быть такими простыми, как фотоэлектрические элементы, у которых изменяются электрические свойства, когда на них падает свет, и которые способны отличать свет от тьмы; или они могут быть такими сложными, как телевизионная установка. Они могут измерять напряжение благодаря изменениям, вызываемым в электропроводности подвергнутого его действию провода, или они могут измерять температуру посредством термоэлемента, представляющего собой прибор, состоящий из двух различных соединенных друг с другом металлов, через которые проходит ток, когда один из концов контакта нагревается. Всякий прибор в арсенале конструктора научных приборов представляет собой возможный орган чувств, и его при помощи соответствующих электрических аппаратов можно приспособить для записи показаний приборов на расстоянии. Таким образом, у нас есть машина, работа которой обусловлена ее зависимостью от внешнего мира и от происходящих там событий, и мы располагаем этой машиной уже в течение известного времени.
Машина, воздействующая на внешний мир посредством сигналов, также хорошо нам знакома. Автоматическое фотоэлектрическое устройство, открывающее двери лифта, известно каждому, кто проезжал через Пенсильванскую станцию в Нью-Йорке. Это устройство используется также и во многих зданиях. Когда сигнал, состоящий в прерывании пучка света, посылается в аппарат, этот сигнал действует на дверь и открывается, позволяя пассажиру пройти.
Операции между приведением органами чувств в движение машины этого типа и выполнением этой машиной задачи могут быть столь же простыми, как в примере с электрической дверью, или они могут быть какой угодно степени сложности в пределах нашей инженерной техники. Сложное действие — это такое действие, когда вводные данные (которые мы называем вводом — input), для того чтобы оказать воздействие на внешний мир (это воздействие мы называем выводом — output), могут вызвать большое число комбинаций. Эти комбинации вызываются как вводимыми в настоящий момент данными, так и взятыми из накопленных в прошлом данных, которые мы называем памятью. Эти данные записаны в машине. Наиболее сложная из изготовленных до сих пор машина, преобразующая вводные данные в выводные, — это быстродействующая электронная вычислительная машина, о которой я расскажу ниже более подробно. Режим работы этих машин определяется при помощи особого рода ввода, который часто состоит из перфорированных карт, лент или намагниченных проволок. Эти перфорированные ленты или намагниченные проволоки определяют способ выполнения этой машиной одной операции в отличие от способа, каким она могла бы выполнить другую операцию. Вследствие частого использования в управлении машиной перфорированных или магнитных лент нанесенные на них данные, предписывающие режим работы одной из этих машин, предназначенных для комбинированной информации, называются программной катушкой (taping).
Я отмечал, что человек и животное обладают кинестетическим чувством, с помощью которого регистрируют положение и напряжение своих мускулов. Для эффективности работы любой машины, подверженной воздействию разнообразной внешней среды, необходимо, чтобы информация о результатах ее собственных действий передавалась ей как часть той информации, в соответствии с которой она должна продолжать функционировать. Например, если мы управляем лифтом, то недостаточно просто открыть дверь шахты, ибо отданные нами приказы должны еще поставить лифт против двери в момент ее открытия. Необходимо, чтобы работа реле для открывания двери зависела от того факта, что лифт действительно находится против двери, иначе вследствие какой-нибудь задержки лифта пассажир мог бы ступить в пустую шахту. Это управление машиной на основе действительного выполнения ею приказов, а не ожидаемого их выполнения называется обратной связью и включает в себя чувствительные элементы, которые приводятся в движение моторными элементами и которые выполняют функцию предупреждающих сигнальных приспособлений или мониторов, т. е. устройств, показывающих выполнение приказов. Функция этих механизмов состоит в управлении механической тенденцией к дезорганизации, иначе говоря, в том, чтобы вызывать временную и местную перемену обычного направления энтропии.
Я только что упомянул о лифте как о примере обратной связи. В других случаях важность обратной связи еще более очевидна. Например, наводчик орудия получает информацию от своих приборов наблюдения и передает ее орудию для установки его таким образом, чтобы снаряд поразил движущуюся цель в определенное время. Орудие должно быть использовано при любых условиях погоды. При одних условиях погоды смазочное вещество теплое — и орудие передвигается легко и быстро. При других условиях смазка, скажем, замерзает или смешивается с песком — и орудие с запозданием отвечает на данные ему приказы. Если в условиях когда орудие не реагирует легко на приказы и запаздывает выполнять их, эти приказы усилить дополнительным толчком, то ошибка наводчика будет уменьшаться. Для того чтобы добиться возможно более однородного выполнения приказов, обычно к орудию присоединяют управляющий элемент обратной связи, который регистрирует отставание орудия от заданного положения и, учитывая это различие, дает орудию дополнительный толчок.
Правда, следует принять меры предосторожности, чтобы толчок не был слишком сильным, в противном случае орудие пройдет заданное положение и его нужно будет вновь поставить в правильное положение посредством ряда последовательных толчков, которые могут стать весьма значительными и привести к гибельной нестабильности. Этого не случится, если системой обратной связи в свою очередь управляют, т. е. иначе говоря, ее собственные энтропические тенденции сдерживаются и достаточно строго держатся в рамках еще одним управляющим механизмом; в этом случае наличие обратной связи увеличит стабильность выполнения приказов орудием. Иначе говоря, выполнение приказов станет менее зависимым от трения, или, что то же самое, от созданного загустением смазки торможения.
Нечто весьма подобное этому происходит в человеческих действиях. Когда я беру сигару, я не намереваюсь приводить в движение какие-либо определенные мускулы. В самом деле, во многих случаях я не знаю, что это за мускулы. Я просто привожу в действие известный механизм обратной связи, именно рефлекс, где совокупность сигналов о том, что я все еще не взял сигару, превращается в новый и усиливающийся приказ запаздывающим мускулам, каковы бы они ни были. Таким же образом весьма единообразная произвольно отдаваемая команда обеспечивает выполнение той же задачи от самых разнообразных первоначальных положений и независимо от расслабления мускулов, вызванного утомлением. Подобно этому, когда я веду машину, я не слежу за серией команд, зависящих просто от мысленных образов дороги и моей задачи. Если я вижу, что машина слишком сильно отклоняется вправо, то это заставляет меня выровнять ее. Это зависит от действительного выполнения приказов машиной, а не просто от дороги; и это позволяет мне примерно с равной эффективностью вести легкий «остин» или тяжелый грузовик не вырабатывая отдельных навыков для ведения каждой из этих машин. Об этом я еще скажу подробнее в главе, посвященной специальным машинам, где мы рассмотрим ту услугу, какая может быть оказана невропатологии путем исследования неисправно выполняющих свои функции машин, что аналогично расстройствам, происходящим в человеческом организме.
Я утверждаю, что физическое функционирование живых индивидуумов и работа некоторых из новейших информационных машин совершенно параллельны друг другу в своих аналогичных попытках управлять энтропией путем обратной связи. Как те, так и другие в качестве одной из ступеней цикла своей работы имеют действие сенсорных рецепторов, т. е. как в тех, так и в других существуют специальные аппараты, служащие для собирания информации из внешнего мира на низких энергетических уровнях и для преобразования информации в форму, пригодную для работы индивидуума или машины. В обоих случаях эти внешние сигналы не принимаются в чистом виде, а проходят через преобразующую силу аппаратов — живых или искусственно созданных. Информация затем преобразуется в новую форму, пригодную для дальнейших ступеней выполнения приказов. Как в животном, так и в машине это выполнение приказов имеет своей целью оказание воздействия на внешний мир. И в том и другом случае их осуществленное воздействие на внешний мир, а не просто их предполагаемое действие возвращается в центральный регулирующий аппарат. Этот комплекс поведения обычно игнорируется, и, в частности, он не играет той роли, которую должен был бы играть в нашем анализе общества, хотя с этой точки зрения можно рассматривать как физическое реагирование личности, так и органическое реагирование самого общества. Я не считаю, что социолог не знает о существовании связей в обществе и их сложной природы, однако до последнего времени он склонен был не замечать, до какой степени они являются цементом, связывающим общество воедино.
В этой главе мы наблюдали основное единство комплекса идей, которые до последнего времени не были в достаточной мере связаны друг с другом, а именно вероятностной точки зрения в физике, введенной Гиббсом в качестве модификации традиционных ньютоновских воззрений, взглядов св. Августина на порядок и вытекающих из них поведения и теории сообщения между людьми, машинами и в обществе как временной последовательности событий, которая, хотя сама в известной степени случайна, стремится сдержать тенденцию природы к нарушению порядка, приспосабливая части ее к различным преднамеренным целям.
Вопросы для повторения
1. Все ли сведения можно считать информацией?
2. Изменяется ли ценность информации по мере развития общества?
3. Когда возникла и что изучает наука информология?
4. Для чего применяется формула Шеннона?
5. Что представляет собой информационное состояние объекта?
6. В чем отличие объективной информации от субъективной?
7 Что скрывается за понятием бита?
8 Из чего складывается объем информации?
9. При каких условиях объем информации равен нулю?
10.Что входит в сферу исследования семантической теории информации?
11. Понятие персонального и общечеловеческого тезауруса.
12.Что является мерилом семантической ценности научной информации?
13.Что называют информационным взаимодействием?
14.Общие свойства передаваемой информации.
15.Смысловое содержание понятий «данные» и «знания».
16. Какие виды знаний можно выделить?
17.Определение информации на законодательном уровне.
18. Какого рода информация подлежит правовому урегулированию?
19. Организационные формы предоставления информации, оговоренные в федеральном законе.
20.Что понимают под информационной технологией?
21.Ключевые этапы информационного развития в истории человечества?
22.Возникновение письменности.
23.Кто создал первый цифровой компьютер?
24.«Революционная» сущность информационных процессов.
25.Ключевые признаки информатизации.
26.Информатика и кибернетика: соотношение понятий.
27.Оптимальное решение вопроса о содержании информатики.
28.Что подразумевает собой изучение информации?
29. Аспекты и методы изучения информационных систем и процессов.
30.Роль и место информации в построении экономической теории.
31.В чем смысл теории транзакционных издержек Р. Коуза?
32.Важность информационных изменений в укреплении демократических ценностей и общественных институтов.