Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Философия
   Книги по философии
      Коштоев В.В.. Информационные системы и феномен жизни -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  -
одимую для преобразования ФС в ИС. Возникновение естественных ИС от ИС - это фактически процесс само- воспроизведения, т.е. размножения. Поэтому очередным существенным, спе- цифическим качеством ИС должна являться способность самовоспроизведения, с генетической передачей основной, базовой программы (информации) функ- ционирования. А это, как известно, - одно из основных качеств живой ма- терии. Поэтому, уже на этом уровне анализа свойств ИС, становится оче- видным, что ИС, конечно естественные, есть живые системы - ЖС, т.е. Жизнь. В связи с тем, что генетическая передача информации, как и любая пе- редача информации, всегда происходит с некоторой погрешностью, ИС в про- цессе самовоспроизведения, от поколения к поколению, т.е. в процессе фи- логенеза, изменяет свои параметры (качества), т.е. проявляет изменчи- вость, что в итоге приводит к способности ИС эволюционировать (наряду с другими возможными причинами эволюции, которые будут подробнее рассмат- риваться позже). В процессе эволюции ИС возникающие новые приспособления (новые функции управления), препятствующие деструктивным факторам, в частности, деструктивному воздействию внешней среды, сохраняются. Точ- нее, преимущественное развитие получают те ИС, которые при данной сово- купности внутренних и внешних условий достигают максимального значения негэнтропии. В этом заключается 5-й закон энергоэнтропики [5]. К пробле- ме эволюции ИС мы еще вернемся несколько позже. Теперь попробуем привести несколько другое (очередное) определение понятия ИС: ИС - это самовоспроизводящаяся, открытая, динамичная, адаптирующаяся и эволюционирующая, термодинамически неравновесная система. Если подвести итог проведенного анализа всех необходимых специфичес- ких свойств ИС можно еще раз подчеркнуть утверждение по поводу природы генезиса ИС. Система должна обладать одновременно чрезвычайно большим количеством специфических качеств (структурных, функциональных, программ реализующих функционирование системы, в частности процесс размножения и т.д.), чтобы быть информационной. Причем, все эти качества обладают зна- чимостью только в совокупности! При исключении хотя бы одного из этих качеств, остальные не только теряют смысл, но и в основном, становятся системоразрушающими! Поэтому можно утверждать, что в принципе исключает- ся любой вариант физического развития ФС с "постепенным" накоплением этих качеств. Следовательно, никакая совокупность случайных физических факторов в процессе развития ФС любой сложности не может преобразовать ее в ИС. Из-за чрезвычайной важности приведенного определения ИС еще раз проа- нализируем содержащиеся в нем понятия. ИС - термодинамически неравновесная система. будучи таковой она ес- тественно может оставаться системой, только в том случае, если она спо- собна адаптироваться, т.е. она должна обладать функциями автоматического управления некоторыми своими качествами, а для этого ей, как минимум, необходимы все атрибуты АСУ. Далее, для реализации функций управления ИС необходим приток извне энергии и двусторонний обмен веществом с окружаю- щей средой. По всем этим причинам ИС должна быть динамичной и открытой. Но интересно отметить, как уже обращалось на это внимание, термодинами- ческая неравновесность вроде бы обуславливает необходимость адаптирующих функций, но в то же время эти функции эффективно реализуются только при термодинамической неравновесности системы. Что кого в итоге обуславлива- ет? На этот вопрос пока ответить невозможно. Можно только утверждать, что эти качества жестко коррелированы. Но как любая динамическая, открытая неравновесная система, ИС в прин- ципе должна обладать конечным временем существования, хотя бы из-за то- го, что в процессе длительного автоматического управления, в обяза- тельном порядке сопровождающимся процессами преобразования информации, происходит накопление ошибок, что приводит в итоге к деградации ИС. Если исходить из факта, что естественные ИС все-таки существуют, то следовательно на смену распавшим, деградировавшим ИС приходят новые, "молодые" ИС. Откуда они берутся? Такая же программа адаптирующих функ- ций в условиях неравновестности заново возникнуть не может, тем более в массовом порядке. Следовательно, смена поколений ИС может происходить только за счет самовоспроизведения. И наконец, при генетической передаче информации всегда вкрадываются некоторые погрешности, которые, как один из факторов, могут служить при- чиной изменчивости ИС, а следовательно могут быть и причиной эволюции ИС. Но природа эволюционного процесса - очень сложный вопрос, и мы к не- му еще вернемся и постараемся уточнить природу изменчивости и эволюции ИС. Теперь попробуем взять любую компоненту из этого определения ИС и оценить ее целесообразность в отрыве от других остальных, и одновременно попробуем представить систему, обладающую всеми компонентами, кроме од- ной из них. Легко убедиться, что во всех вариантах можно прийти только к следующему принципиальному выводу: или они все есть, или же у системы нет ни одного из этих качеств и она не информационная. В связи с изложенной выше точкой зрения на понятия информация и ин- формационная система, возникает необходимость несколько уточнить опреде- ление понятия отражения. Как известно, считается, что отражение, как фундаментальная категория и атрибут материи, есть всеобщее свойство материи, заключающееся в "воспроизведении" особенностей отражаемого объекта или процесса. Приня- то, что отражение присуще телам неживой природы (след, произведенный воздействием одного объекта на другой): простейшим организмам (раздраже- ние): животным и человеку (психическое отражение): высшая, специфическая человеческая форма отражения - сознание, т.е. способность идеального воспроизведения действительности в мышлении, осознание Бытия, субъектив- ный образ объективного Мира и т.д. Если такое определение понятия отра- жения сопоставить с приведенными выше определениями понятий ИС и инфор- мация, то становится ясно, что процесс "воспроизведения особенностей от- ражаемого объекта или процесса" в ФС (мертвая материя) и ИС (живая мате- рия) происходит принципиально по-разному, подчиняется принципиально раз- ным объективным законам. Это разные сущности Бытия, разные атрибуты ма- терии. Поэтому процесс формирования образа (модели) в ИС корректнее было бы назвать отображением. Конечно отображение предполагает наличие элементарных процессов разд- ражения, а они в свою очередь - более элементарных процессов отражения, т.е. в итоге отображение основывается на отражении, но не сводится к не- му. Из принципиальной невозможности под влиянием физических причин пере- хода ФС к ИС, вытекает, что принципиально никакими физическими способами количественные изменения таких качеств, как отражение (и даже раздраже- ние) не может привести к возникновению нового качества - отображения. отражение - это результат физических воздействий, а отображение - ре- зультат информационного взаимодействия. В настоящее время широко обсуждается проблема соотношения понятий ин- формации и отражения. Некоторые авторы отождествляют эти понятия. Иногда термины "отражение", "отображение", "образ", "информация" понимаются как синонимы, используемые для обозначения одного и того же понятия. Очевид- но, что такой подход к этой проблеме совершенно некорректен. Другие исследователи этой проблемы стараются так или иначе подчерк- нуть качественное различие между понятиями отражения и информации. Нап- ример, это различие понимают как различие между субстратным и функцио- нальным взаимодействием: "отражение как всеобщее свойство материи предс- тавляет собой субстратное взаимодействие, а отражение как информация (т.е. отображение, К.В.) является взаимодействием функциональным" [11]. Обсуждение этой проблемы подробно приведено, в частности, в [6], где ав- тор приходит к выводу, что информация есть сторона, аспект тех видов от- ражения, которые связаны с управлением. Принято считать, что раздражимость - есть свойство живых объектов от- вечать на воздействие внешней среды, изменением своего состояния или де- ятельности (поведения). Ощущение - это элементарный результат воз- действия внешней среды непосредственно на органы чувств (анализаторы, рецепторы). Ощущения являются основой для формирования элементарных представлений. Восприятие, впечатление - это чувственный образ внешних структурных характеристик предметов и процессов материального мира, не- посредственно воздействующих на органы чувств. Субстратом восприятия яв- ляются ощущения, образующие непрерывный комплекс в пространстве и време- ни или только во времени. Из этих определений раздражимости, ощущения, восприятия видно, что эти качества характерны только для ИС. Предыдущие определения ИС были сформулированы с целью выявления существенных, специфических имманентных качеств ИС. Но для того, чтобы иметь возможность идентифицировать ИС на фоне множества ФС, только по некоторым "внешним" признакам (качествам), количество таких качеств должно быть сведено до минимума - в оптимальном варианте - до одного, позволяющего наиболее эффективно (и с большей дос- товерностью), в данных условиях, выполнить эту процедуру идентификации ИС. Вот для этой задачи может быть продуктивно и оправдано моноатрибу- тивное определение понятия ИС. Но нужно всегда иметь в виду, что для полной, окончательной идентификации ИС, необходимо использовать ее поли- атрибутивное определение. Наиболее общим представляется следующее моно- атрибутивное определение ИС: ИС - это система, которая в ответ на воздействие внешней среды совер- шает действие (или совокупность действий), характер которого не объясня- ется (полностью или частично) всем множеством известных физических при- чин. Отсюда следует, что информация - это нефизическая причина любого движения материи и поведение - это совокупность действий, совершаемых системой и имеющих или чисто информационные причины, или же некоторую компоненту таких при- чин. Во всех этих определениях имеется, на первый взгляд, один существен- ный недостаток, который заключается в том, что практически невозможно учесть полностью влияние всех физических причин, тем более еще неизвест- ных. Но это обстоятельство связано с фундаментальным принципом неполноты вообще любых знаний об объективном мире. Поэтому эта ситуация типична при любых исследованиях. Фактически человек по принципу, по которому здесь дано определение понятия поведения, осуществляет предварительное опознание, идентификацию (чисто по внешним признакам) живого организма. Совершенно неподвижный объект, или же объект, выполняющий самые простые "естественные" действия, воспринимается как неодушевленный. И наоборот, искусственный механизм, совершающий сложные, на первый взгляд "неестест- венные" действия - воспринимается как одушевленный объект. Подчеркнем еще один очень важный вывод, который естественным образом вытекает из самой сути определения ИС и информации: информация принципи- ально инвариантна по отношению к физическим свойствам ее носителя! Если к тому же учесть, что информация является причиной информационных про- цессов или взаимодействий, то становится очевидным определенное сходство информации с энергией. Иначе говоря, как информация, так и энергия явля- ются причинами соответствующих процессов, и выражают не свойство носите- ля самого по себе, а его способность совершать работу, т.е. отношение внешнее для носителя. С проблемой выявления специфичности информационных процессов относи- тельно всех других, т.е. физических процессов, связана интересная проб- лема определения объективной, существенной разницы между направленными и целенаправленными процессами. Подразумевается, что направленность может характеризовать физические процессы, а целенаправленность - только ин- формационные. В случае направленного процесса вся совокупность причинно-следствен- ных взаимодействий, возникающих последовательно во времени в течение ре- ализуемого процесса, в итоге приводит к определенному результату. Иначе говоря, здесь результат является следствием. При целенаправленном процессе, "осознание" необходимого результата (цели) является толчком, инициатором возникновения этой причин- но-следственной цепочки, т.е. самого процесса. Отсюда видно, что в дан- ном случае, результат, точнее "осознанный или желаемый результат" - есть причина наблюдаемого процесса. Как отмечает В.И.Корогодин [12], в нап- равленных процессах настоящее определяется прошедшим, а в целенаправлен- ных - настоящее подчиняется будущему и те или иные события происходят не только "потому, что...", но также и "для того, чтобы...". Таким образом, мы приходим к проблеме идентификации таких сущностей, как причина и следствие. Но известно, что если между ними нет четко осознаваемого временного интервала, такую идентификацию человеческое сознание осуществить не может в принципе. По исходному определению при- чина всегда должна предшествовать следствию. Это конечно необходимое, но не достаточное условие. Но если это условие не выполняется, то ни по ка- ким другим критериям невозможно определить, где причина, а где следствие, т.е. понятие причинно-следственной связи в этом случае вырож- дается. Отсюда ясно, что для того, чтобы различить направленный и целе- направленный процессы, нужно выяснить что чему предшествовало:"ре- зультат" началу процесса, или начало процесса результату. Но вся слож- ность проблемы заключается в том, что в случае целенаправленного процес- са "результат" предшествовал во времени началу процесса, не физически, а "информационно", т.е. закладывался в "программу", реализовавшую в пос- ледствии целенаправленный процесс, который уже привел к реализации "ре- зультата" физически. Таким образом, получилось, что для определения понятия информационно- го (целенаправленного) процесса пришлось использовать понятие опять же информационное: "образ результата". Это обстоятельство еще раз подчерки- вает всю сложность проблемы выявления информационных процессов, т.е. взаимодействий, на фоне физических. Но можно однозначно утверждать, что инициализация любого информационного процесса возможна только при нали- чии некоторой цели, т.е. информации о "желаемом" состоянии системы, точ- нее - при наличии информации об отклонении текущего состояния системы от этого "желаемого". Этот очень важный момент никогда нельзя упускать из виду. Информационный процесс "запускается" и поддерживается только бла- годаря существованию некоторой, специфической для данного процесса, ин- формации! Для корректной дискриминации информационных и физических процессов (явлений, взаимодействий) необходимо, чтобы выполнялся ряд условий. Если сопутствующие процессу физические факторы не поддаются контролю или про- цесс наблюдается один раз и только в стадии своего развития, то такую дискриминацию принципиально нельзя осуществить, даже если имеется воз- можность влиять на него некоторыми факторами, сознательно вводимыми субъект-системой. Если алгоритм информационного взаимодействия (процесса) не осознается субъект-системой, то взаимодействие воспринимается как физическое, выз- ванное неизвестными физическими факторами. И наоборот, некоему физичес- кому процессу можно ошибочно приписать реализацию некоторого алгоритма, особенно когда процесс наблюдается один раз или при недостаточно полной контролируемости факторов, которые являются причиной наблюдаемого про- цесса. Вполне возможна ситуация, когда один и тот же процесс одной субъект-системой будет восприниматься как информационный, а другой - как физический. Проблема дискриминации целенаправленных и направленных процессов бу- дет в дальнейшем обсуждаться еще раз. Теперь вернемся к вопросу о понятии структуры системы. Как уже отме- чалось, можно говорить о структуре системы только в пространстве некото- рых параметров. Также отмечалось, что элемент, входящий в некоторую сис- тему благодаря некоторым своим системообразующим связям, может иметь также и локальные или индивидуальные связи, нейтральные для данной сис- темы, но системообразующие для другой. Иначе говоря, в общем случае, элемент может быть "составной частью" неограниченного количества систем. Даже больше, по одному из параметров (качеств) система может входить в другую систему в качестве подсистемы, а по другому параметру последняя система может быть подсистемой рассматриваемой системы! Следовательно, часть целого в одном пространстве может стать целым, а целое его частью - в другом пространстве! Отсюда может вытекать утверждение, что целое и часть - сугубо относительные понятия. Для придания какой-либо определен- ности в соотношении целого к его части, необходимо придать значимость некоторым параметрам, что может сделать только субъект-система, т.е. эта процедура также субъективная. Следовательно, даже такие понятия, как це- лое и часть являются субъективными понятиями. Что касается ИС, т.е. ЖС, то ясно, что они по некоторым своим физи- ческим параметрам могут принадлежать одной системе, а по информационным - совершенно другой, что чаще всего и реализуется. Как известно, к настоящему времени достаточно хорошо разработаны ма- тематические, строго формализованные методы описания таких физических понятий как количество, плотность энергия, мощность, сила, работа и т.д. Поскольку информация является причиной специфических, информационных процессов, то, как уже отмечалось, безусловно между информацией и энер- гией должно существовать определенное сходство. Поэтому можно считать, что информация, как фундаментальная сущность, также обладает некоторыми, аналогичными в какой-то степени, характеристиками или свойствами .В частности, уже используются такие понятия как объем, ценность информа- ции, а также такое информационное понятие как цель, которое является обязательной причиной любого информационного, следовательно целенаправ- ленного, процесса. Широко используется понятие сложности алгоритмов ин- формационных процессов и систем. Однако до строго формализованного пони- мания этих понятий пока еще очень далеко. Для начала попытаемся дать какие-то предварительные определения этим понятиям, которые позволили бы вести дальнейшие рассуждения, а в будущем может быть разработать более четкие, максимально формализованные опреде- ления как самого понятия информации, так и всех возможных характеристик, свойств этой сущности. Как известно, объем информации принято оценивать в битах. Есть разные попытки оценки сложности информационных систем. В частности, достаточно часто используется оценка предложенная А.Н.Колмогоровым, которая, как уже отмечалось, представляется не совсем адекватной, точнее недостаточно однозначной. В связи с тем, что основным назначением любого информационного про- цесса является адаптация ИС совершающей его, то любые оценки соот- ветствующей информации должны осуществляться с этих позиций, т.е. с точ- ки зрения значимости или ценности, рассматриваемой информации для конк- ретной ИС. Любому информационному процессу предшествуют процедуры выбора цели, т.е. определение системой своего целевого (потребного, желаемого) состо- яния - Сц, наиболее актуального из всех возможных состояний в данный мо- мент времени, и определение своего текущего состояния - Ст. Естественно эти процедуры также представляют собой информационные процессы. Далее определяется величина отклонения Сц от Ст, т.е. Д = Сц - Ст. Вот информиация о Сц, Ст и Д в данный момент наиболее актуальна, т.е

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  -


Все книги на данном сайте, являются собственностью его уважаемых авторов и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Просматривая или скачивая книгу, Вы обязуетесь в течении суток удалить ее. Если вы желаете чтоб произведение было удалено пишите админитратору