\Информатика\инф-ция4.doc

//Педагогическая информатика. - № 2. - 2005. - С.61-72.

Н.М. Закарлюк

Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия

ПРОБЛЕМА ИНФОРМАЦИИ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКИ

Закрепившись в начале XX века в отечественной журналистике, понятие «информация» демонстрирует удивительную жизнестойкость и способность к мимикрии, особенно с появлением компьютерной техники, оставаясь при этом «х-понятием».

Анализ понятия «информация» проводился неоднократно, о чем свидетельствуют многочисленные публикации (см., например, [1 - 3] и практически всегда заканчивался без существенных для мировоззренческого понимания результатов.

Более успешными оказались попытки расширить и уточнить частные понятия классической (шенноновской) теории информации (например, понятие «количества информации» применительно к информметрии, теорему отсчетов Котельникова во временной (а не частотной) области.

Интересная для понимания информации идея (о ее процессуальности) содержится в работах [1, 2, 4]. Так, в [2] методом последовательного сцепления объединили целый набор понятий информации и, рассматривая всю эту «гусеницу» как последовательность этапов единого процесса, назвали «информацией» (информация рассматривается как многостадийный процесс). Иначе говоря, целый комплекс информационных процессов (в обычном понимании) - генерацию -запоминание - хранение - передачу - обработку - назвали «информация». Однако, такая необычная конструкция «все в одном флаконе» вряд ли окажется жизнеспособной.

С чем связаны трудности определения феномена (явления) информации и формирования общепризнанного его толкования? Причин, видимо, много, но основными представляются следующие.

1. Прирожденная многозначность слова «информация» а затем многократное смещение акцентов с исходного значения слова на другие в ходе исторического развития и в различных областях науки.

2. Эффект «строительства Вавилонской башни». Слишком уж много подходов использовано для определения информации. Отсюда полисемичность понятия «информация». Попытки определить информацию в рамках отдельных сегментов науки резко сужают область применения понятия: оно приобретает либо технический, либо антропоцентристский, либо абстрактный характер.

3. Философские. Материалистическая философия, несмотря на значительные усилия, не смогла выработать устраивающего всех и адекватного природе понятия информации. Предложенное ею определение (информация -отраженное разнообразие) статично и мало конструктивно во многих областях науки, техники, технологии. Сторонники материализма и всех разновидностей «измов» совершенно по-разному трактуют информацию: это может быть и атрибут материи (есть в косном и живом), и функция высокоорганизованных систем (живых и искусственных), и идеальная категория, и некая третья субстанция (не материальная и не идеальная).

4. По способу рождения феномен информации является синергетическим объектом и обычный, классический подход не схватывает суть явления [2].

Попытаемся сделать краткий методологический анализ этих причин и сформулировать несколько иной, отличный от прежних, взгляд на информацию, информационные процессы, информационный подход к явлениям действительности. И на этой основе понять, что следовало бы включать в «теоретические основы информатики».

Этимология и история развития слова «информация»

Слово «информация» происходит от латинского informatio (от in-formo) с первичным значением «придавать вид, форму, свойства, формировать, создавать, образовывать» и со вторичным «обучать, воспитывать, строить, составлять», «воображать, мыслить» [5], а также «ознакомлять, разъяснять» [6].

В европейских языках оно закрепилось около XIV в. в другом значении. Тогда так называли своеобразное «программирование», вложение души в тело человека. По легенде XIV века эта прерогатива Бога была присвоена рабби Левом, создавшим глиняного робота Голема. (Големы - люди из глины или из их праха. Легенды о Големах существуют с XI в.). Этот робот оживал, когда хозяин вкладывал ему под язык «программу» - текст с именем Бога. Примерно с этого времени слово «информация» стали употреблять в значении передачи знаний с помощью книг. Таким образом смысл слова трансформировался от понятия «вдохновение, оживление» к понятиям «сообщение, сюжет» [6].

В России слово «информация» вошло в русский язык в Петровскую эпоху через польское informacja (возможно также посредством французского и немецкого). Впервые зафиксировано в «Духовном Регламенте» 1721 г. в значении «представление, понятие о чем-либо» [5].

Дальнейшую историю развития и практику применения понятия «информация» в XX в. можно найти, например, в [7].

Выводы.

1) Не трудно заметить, что первоначально информацию рассматривали как процесс, как некое действие в значении «изменять», а позднее - как результат этого процесса.

2) Первичное значение слова является более широким — применимо к косной и живой природе. Оно совсем не обязывает связывать «информацию» с действиями человека: процессы по формированию, созданию, образовыванию, приданию вида, формы, свойств естественны для Природы вне зависимости от существования человека (вообще живого).

3) Только вторичное значение слова «информация» специально подчеркивает действия человека.

4) В основе современных трактовок информации редко используется первичное значение этого слова.

Языки описания природы и информация

Характерной чертой науки конца XX века явилось смещение акцентов на всех уровнях на рассмотрение сложности и динамичности поведения систем, их открытости, развития. Движение, развитие, эволюция, изменчивость лежат в основе всего сущего. Образно говоря, «язык природы - это язык изменений».

Информационный подход. В основе рационального подхода к анализу и пониманию происходящих в мире процессов лежит принцип материального единства и принцип развития. Размышляя по этому поводу, Н.Н Моисеев заметил: «Единый процесс развития охватывает неживую природу, жизнь и, наконец, общество. Все это звенья одной цепи, и потому естественно попытаться описать весь процесс развития на одном языке, в рамках единой схемы, с использованием общей терминологии». Наряду с множеством подходов, используемых для описания и объяснения процессуальных явлений (дарвиновский эволюционизм, синергетика, теория катастроф и динамических систем, нелинейная наука...), используется и информационный подход. Он акцентирует внимание, например, на совсем не случайной аналогии дарвиновской триады (изменчивость - отбор -наследственность) с шенноновским каналом связи из теории информации и с фрагментом синергетического процесса (порядок - хаос - порядок). Во всех этих, казалось бы совершенно разных процессах, описываемых обычно на разных языках, просматривается «информационный след». В первом случае наследуется (передается) ценная для существования живого информация. Во втором: имеется изменяющийся набор сообщений - происходит случайный выбор из них - и передача адресату для запоминания или выполнения действий. В третьем случае динамический хаос системы (сложная по структуре изменчивость системы) «используется», ею для генерации (случайный выбор) и запоминания («.наследования») информации [4]; аналогичная картина наблюдается, когда при переходе от хаоса к порядку «мутационная» информация (случайные возмущения динамического хаоса) запоминается в виде нового устойчивого динамического состояния системы. Эти, аналогичные с точки зрения информационного подхода, процессы в последние годы успешно применяются и в технических приложениях информатики для нелинейного преобразования «записанного» на динамическом хаосе сообщения (информации) для сжатия (фрактальное сжатие), скрытия (шифрования), поиска, передачи и/или хранения информации [8]. Внедряясь на территорию научного поля, информационный подход все же, ввиду своей «юности» и метафоричности понятия «информация», не стал еще неизбежным его компонентом.

Наиболее общим языком описания действительности является язык философии. Характерной его чертой является крайне «мягкий» характер понятий, их широта, всеобщность. Это позволяет строить универсальное, но не достаточно конструктивное описание действительности. Однако, язык философии определяет исходные «граничные условия» - мировоззренческие установки ( материалист, идеалист и т.п.). В частности, в многовековой традиции материалистической философии имеется набор наиболее общих понятий - категорий (материя, движение, отражение, развитие, энергия, качество, количество, причина, случайность и т д.), на которых и стоит все философское здание. Весьма узок, элитарен круг философских категорий и понятие информации (как сторона отражения) пока «стучится» в этот круг.

В естественных науках исключительно важную роль играют так называемые «первичные идеальные объекты (ПИО)». Это такие понятия как «сила», «масса», «материальная точка», «идеальный газ» и т.д. - в физике, «точка», «прямая», «плоскость», «число», «множество»,... - в математике. Однако, в физических и математических словарях и энциклопедиях отсутствует определение понятия «информация». Хотя можно встретить толкование множества понятий с ним связанных (количество информации, передача информации, скорость передачи информации, теория информации, информационная матрица, информационное множество и другие. Здесь информация выступает в качестве «скрытой переменной», «мнимой» величины, которую, однако, успешно используют.

Мягкость, изменчивость понятийного аппарата характерна для всех гуманитарных наук. Здесь вряд ли имеет смысл спорить: информация это сведения, знания, данные, факты, понимание (смысл, представление, интерпретация), содержание, продукт и т.д.? Бессмысленно искать сущность информации через нечетко определенные понятия. Кроме того, ни одно из таких определений не носит интегративного характера, специфично.

Аналогичная (по не строгости) ситуация и с общенаучными, например, системными понятиями (система, элемент, структура, функция и др.). Им тоже присуща пластичность, но им она как раз необходима. Это позволили системному подходу за последнее почти столетие стать наиболее продуктивным. Сочетая общность и конструктивность (возможность встраивания частного в общее и трактовки частного на основе общего) он позволяет, в отличие от метаязыка философии, корректно рассматривать наряду со статикой систем (разбиение на части, классификации,...), их динамику (возникновение, эволюцию, развитие, изменения). Иллюстрацией тому - неоспоримые успехи, достигнутые в теориях открытых систем, выступающих под разными названиями (синергетика, нелинейные науки, теория самоорганизации, теория сложности, теория динамических систем и т.д.). Информационный подход (рассмотрение систем с точки зрения информационных процессов в них) проник в исследование и таких систем [2, 4, 9]. Мыслить здесь понятие информации, определенное как «сторона отражения», «сведения», «содержание» и т.п., малоубедительно и не конструктивно.

К концу второго тысячелетия понятие информация прочно вошло во все сферы человеческой деятельности - быт, науку, технику, технологии, образование, искусство, экономику, политику, юриспруденцию, ... и, как правило, понимается по разному. Необъятная широта использования этого понятия и ведет к проблеме его определения. Информатика, понимаемая как междисциплинарная (естественно -гуманитарно - техническая) наука, в качестве основного ПИО имеет понятие информации и в связи с этим существует необходимость предельно широкой его трактовки. С одной стороны, оно должно «связывать» все науки (образно говоря, «быть параметром порядка»), а с другой иметь вполне конкретную трактовку в каждой из частных наук. Что же мы имеем в реальной практике? Многолетние исследования отечественных философов [10, 12], казалось бы, дают нам универсальную (и наиболее распространенную до сих пор) формулировку: «Под информацией в широком смысле понимается -главная часть или сторона такого атрибута материи, как отражение. ...Это его инвариантное звено, не зависящее от материального носителя» [10] или коротко - «информация как отраженное разнообразие» [7]. Чтобы понять, что же сегодня в этом определении не устраивает, рассмотрим логику его обоснования.