5. Информация, движение и время

Основная гипотеза. История разви­тия науки убедительно свидетельствует о том, что в процессе этого развития выявля­ются все более и более общие закономерно­сти окружающего нас мира. Иными сло­вами, наука развивается по принципу де­дукции - от частного к общему. Можно предположить, что одной из таких общих закономерностей природы является ее стремление к равновесию.

Если принять эту гипотезу в качестве не требующей доказательства аксиомы, то на ее основе можно установить причинно-следственную связь между двумя такими фундаментальными явлениями, как инфор­мация, движение и время. Действительно, ведь характерным проявлением стремления природы к равновесию является общеизве­стная тенденция к симметрии, т.е. к одно­родности, к равномерному распределению материи и энергии в пространстве и времени. Эта тенденция наблюдается во мно­гих явлениях природы, а реализуется она посредством движения материи и энергии.

Учитывая изложенное, можно вполне обоснованно полагать, что первопричиной движения является асимметрия, неравно­мерность распределения материи или энер­гии, т.е. информация. Именно информация побуждает материю и энергию к движе­нию, является его фундаментальной перво­причиной.

При этом важно отметить, что движе­ние материи и энергии осуществляется це­ленаправленно - в направлении от мест их высокой концентрации к тем областям про­странства, где эта концентрация является более низкой. Таким образом, информация не только является первопричиной движе­ния материи и энергии, но и определяет на­правленность этого движения.

Примерами движения энергии в пространстве могут служить такие физические процессы, как электромагнитное и световое излучения.

Следующим характерным примером стремления природы к равновесию является наблюдающаяся повсеместно тенденция к затуханию динамических процессов. С на­шей точки зрения, эта тенденция также имеет информационную первооснову. Ведь сама динамика любого процесса есть не что иное, как изменение его некоторых параметров с течением времени, т.е. движение во времени. И порождается это движение стремлением природы к равновесию путем устранения неравномерности распределе­ния энергии или материи во времени.

Отсюда следует логический вывод о том, что все динамические процессы поро­ждаются информацией, т.е. асимметрией распределения материи или энергии во времени, а их затухание обусловлено стремлением природы к устранению этой асимметрии, т.е. к равновесию.

Аналогичный вывод можно сделать и в отношении тенденции природы к равно­мерному распределению материи (веще­ства) в пространстве. Примерами здесь мо­гут являться процессы распада атомных ядер химических элементов, а также про­цессы диффузии молекул в газообразных и жидких средах.

При этом хотелось бы подчеркнуть, что информация не только является перво­причиной любого движения материи, но и определяет направленность этого движе­ния, которое осуществляется целенаправ­ленно в направлении от области с высокой концентрацией материи к тем областям пространства, где эта концентрация в дан­ный момент времени является меньшей.

Отметим, что на существование взаимосвязи между информацией и направ­лением движения материи ранее указал А.И. Демин в своей монографии «Основы информационной экономики»[16]. В этой книге анализу феномена информации по­священа отдельная глава, в которой пока­зана также и информационная сущность второго начала термодинамики. При этом автором сделан вывод о том, что собст­венно направление движения материи или энергии и представляет собой информацию. Иначе говоря, информация есть не что иное, как одно из свойств движения мате­рии или энергии. Нам представляется, что этот вывод является ошибочным, так как первопричиной является информация, а следствием - движение.

Образно выражаясь, можно утвер­ждать, что информация порождает движе­ние материи и энергии в пространстве и времени.

С другой стороны, давно известно философское утверждение о том, что само понятие «время» неразрывно связано с по­нятием «движение». Без движения времени не существует, так как вне его невозможно зафиксировать никаких изменений, проис­ходящих с материальными или энергетиче­скими объектами.

Таким образом, можно сказать, что информация порождает движение, а дви­жение, в свою очередь, порождает время.

Пример взаимосвязи между ин­формацией и движением. Справедливость приведенных выше утверждений о том, что информация порождает движение и опре­деляет его направленность, можно наглядно продемонстрировать на следующем доста­точно простом физическом опыте. Возьмем обычный детский надувной резиновый ша­рик, надуем его и в таком виде привяжем на нитке к какому-нибудь предмету. Шар бу­дет висеть неподвижно, так как давление молекул воздуха внутри него равномерно распределено по внутренней поверхности.

В данном случае мы имеем дело с од­нородным распределением вещества во внутреннем пространстве шара, т.е. с одно­родной средой, в которой отсутствует ин­формация. Это и обуславливает неподвиж­ность шара. Однако если эта неоднород­ность будет нарушена, например, путем прокола поверхности шара острым предметом, то шар немедленно придет в движение.

Произойдет это под воздействием силы ре­активной тяги, которую создаст струя воз­духа, вытекающего из шара через отверстие в его поверхности. Ведь однородность рас­пределения вещества внутри шара будет нарушена. Поэтому и возникнет целена­правленное движение молекул воздуха из # него в направлении проколотого отверстия.

Таким образом, неоднородность, соз­данная в оболочке шара (отверстие), сразу же приводит к возникновению неоднородности в распределении молекул газа внутри него, и в результате этого начинается дви­жение материи. При этом появляются сра­зу два динамических процесса. Один из них - это направленное движение молекул воз­духа из внутренней полости шара наружу, а второй процесс - движение самого шара под воздействием силы реактивной тяги.

Образно выражаясь, можно утвер­ждать, что информация порождает -движе­ние, а движение, в свою очередь, порождает время. Однако необходимо под­черкнуть, что первичным фактором в этой цепи причинно-следственных связей все же является именно информация.

6. Философские основы информа­тики как фундаментальной науки

Проведенный выше анализ некоторых принципиальных аспектов феномена информации, конечно же, не является полным. Однако полученные при этом выводы и за­ключения все же позволяют сформулиро­вать некоторые научные положения, кото­рые предлагается рассматривать в дальнейшем в качестве философских, основ информатики как фундаментальной науки об информации и процессах информационного взаимодействия в природе и обществе. Очень кратко эти положения могут быть изложены следующим образом.

1. Информация, в широком понимании этого термина, представляет собой объективное свойство реальности, которое проявляется в неоднородности (асиммет­рии) распределения материи и энергии в пространстве и времени, в неравномерности протекания всех процессов, происхо­дящих в мире живой и неживой природы, а также в человеческом обществе и сознании.

2. Физическая информация представляет собой объективное свойство реальности, которое проявляется в неоднородности распределения материи (вещества) и энер­гии в пространстве и времени, а также в неравномерности протекания динамических процессов в неживой природе, технических и биологических системах.

3. Количество информации является мерой сложности организованных систем любой природы и позволяет получать количественные оценки уровня этой сложности.

4. Информация пронизывает все уровни организации материи и энергии в окружающем нас мире, она является перво­причиной движения материи и энергии и определяет направление этого движения в пространстве и времени.

5. Информация является решающим фактором эволюции, она определяет на­правление развития всех эволюционных процессов в природе и обществе.

6. Понятия «материя», «энергия» и «информация» являются равнозначными по своему уровню общенаучными философ­скими категориями. Они взаимно дополняют друг друга и характеризуют различ­ные аспекты изучаемых наукой объектов, процессов или явлений физической реаль­ности.

7. Информация является многоплановым феноменом реальности, который спе­цифическим образом проявляет себя в раз­личных условиях протекания информаци­онных процессов в разнообразных инфор­мационных средах живой и неживой природы: в естественной неживой природе, в технических объектах и системах искусственной природы, созданных человеком, в биологических системах, а также в челове­ческом обществе и сознании. Однако мож­но предположить, что существуют не­которые фундаментальные закономерно­сти проявления информации, которые яв­ляются общими для информационных про­цессов, реализующихся в объектах, процессах или явлениях любой природы. Изучение именно этих закономерностей и должно являться одной, из важнейших задач информатики как фундаментальной науки. И в этом заключается ее междисциплинарная роль в системе научного знания.

8. Объектами изучения информатики как фундаментальной науки являются ос­новные свойства информации, закономерности процессов информационного взаимо­действия в природе и обществе, а также ме­тоды организации этих процессов в технических, биологических и социальных сис­темах.

Таким образом, информатика сегодня должна изучать не только инструмен­тально-технологические проблемы сбора, хранения, обработки и передачи информа­ции в компьютерных информационно-ком­муникационных и других технических системах, но и информационные процессы в живой и неживой природе, а также в чело­веческом обществе.

Особенно актуальным представляется сегодня объединение усилий ученых из различных областей научного знания (физики, химии, биологии, психологии, ин­форматики) в изучении особенностей про­явления информации в биологических сис­темах, а также в процессах, происходящих в неживой природе. Ведь результаты именно этих исследований и должны позволить ученым выявить такие общие зако­номерности, которые могут оказаться спра­ведливыми для любых информационных процессов, протекающих в информацион­ных средах различной природы.

Все это должно дать человеку новые возможности для более эффективной орга­низации информационных процессов, как в технических, так и в социальных системах.

Заключение

Проведенный выше анализ физической сущности феномена информации и его причинно - следственных связей с другими феноменами физической реальности бази­руется на атрибутивном подходе автора к понятию информации. Этот подход позволил сформулировать новое достаточно об­щее определение содержания термина «информация», которое может быть использо­вано при изучении многих аспектов прояв­ления физической реальности, характерных для объектов, процессов и явлений нежи­вой природы, а также для объектов и процессов биосферы.

Что же касается феномена «идеальной информации», возникающей в резуль­тате деятельности человеческого сознания, то этот феномен также является одним из проявлений реальности окружающего нас мира. Только эта реальность не физическая, а идеальная. Поэтому и для изучения фено­мена «идеальной информации», скорее все­го, придется искать другие подходы к опре­делению понятия информации, которые были бы адекватными специфике реа­лизации информационных процессов имен­но в этой информационной среде. Ведь здесь необходимо будет учитывать не только физические, но также и семантические, и прагматические аспекты информации, свя­занные с такими понятиями, как смысл и ценность информации[ 14,19,21].

Нам представляется, что четко различать эти два принципиально различных ти­па информации - физическую и идеальную является не только полезным, но и крайне необходимым. Точно так же, как мы разли­чаем физическую и идеальную реальность.

Однако хотелось бы надеяться, что даже с учетом указанного выше ограничения предложенное в данной работе новое определение понятия информации позволит сформировать также и новое, более широ­кое представление о сущности и особенно­стях проявлениях этого важного феномена реальности. Эти представления дают философские основания для нового взгляда на объект и предмет исследований информа­тики как фундаментальной науки, на ее роль и место в современной структуре на­учного знания. Эти вопросы более детально рассматриваются в одной из последних ра­бот автора [18].

Что же касается результатов прове­денного выше анализа причинно-следственных связей феномена информации с другими феноменами физической реально­сти, такими, как материя, энергия, движе­ние и время, то нам представляется, что эти результаты могут явиться предметом для более широкой дискуссии и в общефилософском плане.

Литература

1. Победоносцев В.А. Основания инфометрии. - М.: Радио и связь, 2000. —192с.

2. Электронная Земля, Электронная Россия, Электронная Москва: методология и технологии: Мате­риалы Первого Общероссийского научно-практического семинара. - М.: ИПИ РАН, 2002. - 271с.

3. Колин К.К. Вызовы 21—го века и проблемы образования: Лекция-доклад. - М.: Иссл. Центр про­блем качества образования, 2000. - 53с.

4. Колин К.К. Эволюция информатики и формирование нового комплекса наук об информации // НТИ. -Сер.1. -№5. 1995. -С. 1-7.

5. Колин К.К. Информатика сегодня и завтра // Информационные технологии. -2000. -№!.- С. 2—8.

6. Колин К.К. Фундаментальная информатика и качество образования- М.: Иссл. Центр проблем ка­чества образования, 2001. - 59с.

7. Мелик-Гайказян И.В. Информационные процессы и реальность. - М.: Наука, Физматлит, 1998. -192с.

8. Кастельс М. Информационная эпоха: экономика, общество и культура. -М.: ГУ ВШЭ, 2000. - 608с.

9. Урсул А.Д. Природа информации: Философский очерк. -М.: Политиздат, 1968.

10. Урсул А.Д. Информация. - М.: Наука, 1971.

11. Кадомцев Б.Б. Динамика и информация. - М.: Ред. ж. «Успехи физических наук», 1997. -400с.

12. Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. - М.: Наука, 1987. - 304с.

13. Глушков В.М. О кибернетике как науке // Кибернетика, мышление, жизнь. - М., 1964.

14. Шемакин Ю.И. Семантика самоорганизующихся систем.-М: Академический проект, 2003. - 176с.

15. Встовский Г.В. Элементы информационной физики. - М.: МГИУ, 2002. -260с.

16. Демин А.И. Информационная теория экономики. - М.: Палев, 1996. - 352с.

17. Колин К.К. Феномен информации и научная парадигма //Наука и науковедение. -1998.-№ 4. —С. 64-76.

18. Колин К.К. Эволюция информатики. //Информационные технологии. -2005. -№1. - С.2—16.

19. Зацман И.М. Концептуальный поиск и качество информации. - М.: Наука, 2003. - 271с.

20. Гуревич И.М. Законы информатики - основа строения и познания сложных систем. - М.: РИФ «Антиква», 2003. - 176с.

21. Чернавский Д.С. Синергетика и информация. - М.: Наука, 2001. - 244с.

22. Колин К.К. Философские основы информатики // «Философия искусственного интеллекта». Мате­риалы Всеросс. междисциплин, конф. - М.: ИФ РАН, 2005. - С. 358-361.