Блог → Расширяем область зрения: что такое информация?

Что такое информация? Сегодня мы с лёгкостью употребляем этот термин, зачастую понимая под ним множество разных вещей, но давайте попробуем разобраться, что же такое информация с точки зрения кибернетики - науки, изучающей общие закономерности процессов управления и передачи информации в любых существующих системах. По сути, это понятие будет наиболее точным и в то же время, обобщающим многие другие понимания этого слова. Итак, приступим!

Для всех систем, в которых тем или иным образом, протекают процессы управления (это могут быть устройства регулирования или живые организмы), характерна одна общая черта: отдельные части этих систем связаны друг с другом таким образом, что они передают друг другу некоторые сообщения о процессах, в них происходящих, с помощью сигналов. Именно по этому признаку можно проследить глубокое сходство и единство процессов управления. Энергетические процессы, сопровождающие сигнализацию, играют второстепенную и непринципиальную роль. По сути, важна не энергия, а сигнал! Чтобы показать на примере справедливость последнего замечания, зададим себе вопрос: чему равен коэффициент полезного действия телевизора или радиолокатора? Ответить на этот вопрос невозможно (как, впрочем, и на всякий неправильно поставленный вопрос) уже лишь только потому, что на выходе телевизора, радиолокатора и других, подобным им систем, энергия как таковая не представляет никакого интереса. Ведь назначение радиолокатора состоит не в отдаче энергии в той или иной форме, как это свойственно энергетической машине, а в решении совершенно иной задачи. При этом и радиолокатор, и телевизор, потребляют энергию, и даже в значительных количествах, но вот только отдают они не энергию, а информацию, т.е. сведения в виде сигналов.



Вообще понятие информации - весьма широкое. Есть множество её носителей - информацию переносят телеграф, телефон и радио. Информация записана на граммофонных пластинках, магнитных лентах, на фотоснимках и литографских оттисках. Информация передается с помощью человеческого языка устно или письменно, ее пересылают по почте, издают в виде книг, газет и журналов, хранят в библиотеках (обычных и цифровых). Информация заключена в отсчете измерительного прибора, в результатах контроля продукции, в числовых подсчетах, в математических формулах и таблицах. Наши органы чувств тоже получают информацию - зрение, слух и осязание приносят нам сигналы о внешних событиях, а внутренние органы человека (и любого другого живого существа) обмениваются информацией, координируя свою совместную работу. Ничтожные количества химических веществ доставляют нам посредством обоняния и вкуса информацию о качестве пищи. Изменения физических величин (электрического напряжения и тока, электромагнитного поля, давления), механические перемещения вводят информацию в автоматические устройства и позволяют получить из них новую информацию.

Информация - это то, что несёт на себе след какого-то факта или события, события, которое уже произошло или должно произойти, все то, что доставляет нам об этом факте сведения или сообщения. Создание, передача, хранение, использование и главным образом преобразование информации происходит и в машинах и в живых организмах по определенным строгим законам. Правила, по которым происходит преобразование информации, называют алгоритмами преобразования (хорошим примером такого алгоритма может служить любая математическая формула). Законы существования и преобразования информации объективны и доступны изучению. Они интенсивно изучаются. Собственно, определение этих законов, их точное описание, использование алгоритмов преобразования информации, в особенности алгоритмов управления, и составляет содержание кибернетики.

Здесь уместно заметить, что точное определение содержания и границ таких наук, как кибернетика, затруднительно, и поэтому вокруг них до сих пор не затихает дискуссия. Точное определение границ любой науки обычно можно дать только после того, как эта наука вполне оформится. Этого пока нельзя сказать о совсем ещё молодой науке - кибернетике. Кибернетика выросла на основе изучения конкретных процессов передачи сигналов, процессов управления и обобщения законов, по которым протекают эти процессы. По мере накопления и обобщения фактов, естественно, расширяется область применения уже изученных законов. Обилие приложений кибернетики иногда заставляет задавать вопрос: а что же не относится к кибернетике? Подобные вопросы вызваны, конечно, только новизной ситуации, так как аналогичный вопрос в отношении, например, математики никому не пришло бы в голову задать, хотя математика имеет не меньше областей применения, чем кибернетика.

Специалисты отдельных прикладных наук иногда отождествляют кибернетику со своей специальностью. Так, например, часто приходится слышать, что кибернетика - это теория автоматического регулирования (разумеется, сильно расширенная). Некоторые, увлекаясь наиболее эффектными перспективами, утверждают, что кибернетика — это наука о моделировании функций человеческого мозга. Но всё это не соответствует истине, а подобные определения оказываются очень ограниченными.

Вообще говоря, вряд ли попытки дать точное и строгое определение кибернетики, которое оказалось бы верным раз и навсегда, могут сейчас оказаться плодотворными. Однако водораздел между кибернетикой и "не кибернетикой" всегда нетрудно провести, если помнить, что интересы кибернетики лежат в области общих законов передачи информации, ее преобразования и использования для управления. Можно сказать, что одной из основных задач кибернетики являются поиски строго формализованных алгоритмов преобразования информации и реализация этих алгоритмов. Системы или устройства, имеющие дело с сигналами, воспринимающие, преобразующие, передающие, принимающие, хранящие, обрабатывающие или использующие информацию и работающие в соответствии с определенным алгоритмом, мы будем называть кибернетическими системами или устройствами.

Таким образом, электронная счетная машина является кибернетической машиной в отличие от паровой машины - машины энергетической. Энергетические и кибернетические системы чаще всего существуют и работают совместно. Автоматическая энергоподстанция, беспилотный самолет, автоматически регулируемый производственный процесс могут служить тому примерами. В живом организме также сочетаются энергетическая и кибернетическая системы. Энергетика и кибернетика идут рука об руку. И как энергия не может использоваться без управления ею, так и управление не может осуществляться помимо материального, физического процесса, без энергии, пусть даже и самых малых количествах. Однако специфика и закономерности этих двух областей явлений природы различны, и это различие нужно очень четко видеть. Понятие информации сложилось позже, чем понятие энергии. И законы работы кибернетических систем изучены ещё далеко недостаточно. В наши дни только закладываются основы их понимания. Широкое поле уже существующих применений и поистине необъятные перспективы развития кибернетики требуют быстрого движения вперед в познании законов кибернетики и их использовании. Одним из основных понятий кибернетики является понятие сигнала. Но разбор этого понятия - тема отдельной заметки, и её я отложу на потом. Заходите, читайте мой блог, и я уверен - вы найдёте много интересного!