Размышления об информации, или Информация к размышлению
Шрифт:
Рассматривая иерархическую структуру информации, следует иметь в виду, что доступность для организма каждого информационного уровня определяется иерархическим уровнем ИС, представляющей организм.
Так, первичный информационный уровень доступен для простейших организмов, способных отображать реальность в символьной форме. Образный – для многоклеточных, обладающих нервной системой. Вербальный уровень используется социальными организмами, способными создавать и накапливать знания в среде социального общения. По-видимому, четвёртый – фреймовый – информационный уровень потребует и нового иерархического уровня ИС. Есть все основания полагать, что таким новым уровнем может стать симбиотический биокибернетический социальный организм. При этом фреймовый язык такого организма
На рис. 1 приведена схема иерархической структуры сенсорной информации. На этой схеме показано, как работает единый алгоритм образования информационных структур на каждом иерархическом уровне (ИУ) и какие ИС способны реализовывать и использовать каждый из четырёх описанных иерархических уровней информации.
Рис. 1. Схема иерархической структуры сенсорной информации
Итак, мы рассмотрели движение и функционирование информации от первичных баз данных, отображающих конкретные события окружающей реальности, к вербальным текстам и базам знаний, аккумулирующим наиболее общие законы и принципы существования действительности. При этом важно, что на всех наблюдаемых иерархических уровнях семантика информации поддерживалась тезаурусом ИС, базовая часть которого является врождённой, то есть закладывается в систему материнским организмом. В случае искусственных ИС таким материнским организмом является человеческий социум.
С точки зрения современной науки, в биологических ИС врождённые знания и программы поведения должны содержаться в кодовых последовательностях молекул ДНК. Но в настоящее время нет даже понимания того, как на основе информации, существующей в ДНК, решается проблема морфогенеза – проблема создания органов и форм многоклеточных организмов. И уж тем более не ясно, какой путь физических и химических преобразований символов и их значений проходят знания от уровня ДНК до своей представленности в нервной системе организма.
При этом, конечно, должен существовать и обратный процесс – знания и программы поведения, освоенные во время жизнедеятельности организма и необходимые для эволюционного прогресса, должны быть встроены и закреплены в геноме организма. А то, что в природе такие задачи в принципе решаемы, показывает стремительная эволюция искусственных ИС, не прибегающая к случайным мутациям и принципам естественного отбора.
Следует подчеркнуть, что в данном разделе мы рассмотрели иерархию только одного типа информации – информации, моделирующей внешнюю реальность на основе первичных сенсорных баз данных. Наблюдаемые проявления этого типа информации – данные, сообщения, сведения, знания – часто фигурируют в «определениях» информации, реальное содержание которых заключается только в том, чтобы обозначить явления, не сводимые к материальным процессам.
Но в информационных системах существуют и другие типы информации. Это генетическая информация, ответственная за существование и функционирование конкретных ИС, и управляющая информация, реализующая согласованное поведение отдельных частей и всей ИС в целом.
В следующем разделе мы рассмотрим эти типы информации более подробно.
1.3. Типы и виды информации
Согласно информационной парадигме, предложенной в разделе 1.1, информация представляет собой самостоятельную реальность, не сводимую к свойствам каких-либо систем материального мира. А это значит, что её изучение надо начинать со структурирования информационной реальности и классификации обособленных информационных структур.
Конечно, как и в физическом мире,
где всё взаимосвязано, в мире информационном различные виды информации также взаимосвязаны. Поэтому, пока эти взаимосвязи ещё недостаточно изучены, принципы, по которым проводится классификация информации, могут существенно различаться. Например, в работе [Корогодин, 2000] информация классифицируется по своей принадлежности к определённым видам носителей, используемых ИС. В этой классификации на молекулах ДНК или РНК базируется генетическая информация, на структурах нервной системы – поведенческая, а на внешних носителях, используемых в социуме, – логическая.Такой подход вряд ли можно считать удачным, так как искусственные ИС, основанные на компьютерных технологиях, не обладают ни ДНК, ни нервной системой и явно выпадают из этой классификации.
На наш взгляд, гораздо большей общностью обладает классификация, основанная на функциональном использовании информации в ИС. В таком подходе совершенно отчётливо проявляется три типа информации: модельный (М-тип), управляющий (С-тип) и генетический (G-тип информации). При этом в каждом из перечисленных типов можно выделить два информационных вида. Первый вид связан с информацией, которая определяет целенаправленное поведение ИС в окружающей реальности. Это R-вид информации. Второй – это информация S-вида, используемая для построения и функционирования самой информационной системы.
Таким образом, можно классифицировать 3 типа и 6 видов информации, которые, используя аббревиатуры от английских аналогов предложенных названий, можно обозначить как MR и MS для модельного типа, CR и CS для управляющего типа, а также GR и GS для генетического типа.
Информация обладает ещё одним важным свойством, присущим любому типу и виду, – её «наблюдаемостью» или осознаваемостью. Использованные здесь кавычки подчеркивают интуитивный характер этого термина, базирующийся на ещё не обсуждавшемся в данной работе феномене сознания. Как правило, информация R-вида является осознаваемой, а S-вида – остаётся неосознанной.
Теперь рассмотрим каждый тип и вид информации более подробно.
1.3.1. Модельная информация MR-вида
Информация MR-вида – это информация, формирующаяся в результате сенсорного восприятия ИС окружающей реальности. Иерархическая структура именно этого вида информации обсуждалась в предыдущем разделе.
MR-информация необходима для существования активных ИС, способных совершать целенаправленные действия во внешней среде. К подобным ИС относятся и все биологические организмы, для осуществления жизнедеятельности которых необходим обмен веществ с окружающей средой, обеспечивающий поддержание гомеостаза системы. Но решение этой задачи невозможно без представления о том, что эта среда собой представляет и каким образом она меняется.
При этом, в зависимости от иерархического уровня, на котором расположен биологический организм, и от сложности решаемых задач, реализуются и используются разные иерархические уровни MR-информации.
Первичный уровень связан с ситуативным поведением в конкретной внешней обстановке. Образный уровень уже способен обеспечивать целенаправленные действия организмов в окружающей реальности. Такие действия учитывают прогноз развития событий и могут игнорировать обстоятельства текущей ситуации. В ИС, использующих вербальный уровень, возможно моделирование скрытых закономерностей физического мира и их целенаправленное применение для его преобразования.
Следует отметить, что информационные модели реальности отражают иерархическую природу физического мира и, следовательно, в своих развитых формах MR-информация также является иерархичной.
Как отмечалось в разделе 1.2, формирование первичных, образных или вербальных структур MR-информации невозможно без существования врождённых знаний, определяющих значения слов и их отношений в семантических сетях. Такие знания, устанавливающие логические и пространственно-временные отношения между словами, составляют фундамент всей иерархии MR-информации, моделирующей воспринимаемую реальность в ИС биологических организмов.