Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Философия
   Книги по философии
      Лийв Э.Х.. Инфодинимика: Обобщенная энтропия и негэнтропия -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  -
информации. Диалектика изучает взаимные связи, взаимообуслов-ленности и процессы развития. Однако, она не дала ещ„ ис-черпывающего ответа на вопросы об их информационной сущности. Прогрессивное развитие в самом общем виде озна-чает повышение ОНГ системы. На основе этого и по законам термодина- мики можно сделать вывод, что прогресс не может протекать во всех облас- тях универсума, а только локально. В окружающем эти места мире (среде) ОНГ должна соот-ветствено или в ещ„ большей степени уменьшаться. Для оп-ределения путей и локальных мест развития (повышения ОНГ) недостаточ- но выяснить наличие противоречий и де-структивных процессов. Для этого требуется ещ„ определение каких-то общих увеличений упорядоченности, возникновение новой структуры, т.е. обработка и хранение полученной ин-формации. Те системы, которые получат повышенное коли-чество информа- ции из окружающей среды, будут более кон-курентоспособными по сравнению с другими системами. Поз-нание, как указал уже И.Кант, является далеко не просто отражением всего существующего, но на него влияет и дея-тельность конструктивного мышления. Это отражает диа-лектическое со- единение взаимовлияния субъекта и объекта, передачи информации по кон- цепции целостности у пред-ставителей немецкой классической философии (И.Фихте, Ф.Шеллинг, Г.Гегель). Классическая диалектика не раскрыла количественную сторону своих по- нятий: связь, взаимообусловленность, раз-витие, борьба противоположнос- тей и др. Этим занимается но-вая научная дисциплина - инфодиалектика. Инфодиалектика исследует информационную природу всех категорий клас- сической диалектики и возможностей применения диалектических принципов для объяснения и применения информационных процессов, в том числе из-ме- нений ОЭ и ОНГ. При совмещении методов диалектики и теории инфор-мации они взаимно обогащают друг друга и проблемы найдут более количественную, т.е. науч- ную оценку. Для объяснения протекания многих информационных процессов в быстро раз-вивающихся, противоречивых, многоцельных и вероятност-ных системах метафизические догмы непригодны. Вс„ разно-образие систем, це- лей, свойств, взаимовлияющих факторов, случайностей может охватывать только диалектическое мышление. Инфодиалектика внесла ряд изменений и усовершенст-вований в принципы классической диалектики: 1. Прогрессивное развитие не является общим, все-местным свойством всех систем, но локальным явлением. Оно связано с повышением ОНГ систе- мы, но одновременно с этим сопровождается с повышением ОЭ, вырождением, уменьше-нием упорядоченности окружающей среды. 2. Познание является не только получением сведений от реального мира, а объективно существующим информационным процессом. Инфодиалектика не призна„т теорию отражения и дуалистический принцип идеальной сущности сознания. Соз-нание, как и все другие информационные процессы, объек-тивно существует в мире, как и вещество и энергия. 3. Закон "отрицания отрицания" объясняется борьбой двух противополож- ных процессов. Общее направление повы-шения ОЭ отрицает упорядоченность, организованность. Накоп-ление ОНГ, наоборот, отрицает ликвидирует ОЭ, увели-чивает упорядоченность. 4. Поскольку ОНГ существует как в микро-, так и в макромире объектив- но рядом с веществом и энергией, во времени и пространстве, то необходи- мо определить их соот-ношение, взаимодействие, диалектические единство и про-тиворечия. Так как информационные процессы являются основными в явлениях, раньше исследуемых диалектическими методами (развитие, изменение, борьба проти- воположностей и др.), то их совместное изучение по критериям ОЭ и ОНГ да„т целостную картину мира. Развитие включает противоречивое взаимо- действие тенденций двух противоположных на-правлений: тенденция стабильности (сохранение гомеостазиса), отрицательные об- ратные связи тенденция поиска новых, более рациональных спосо-бов использования ресурсов энергии, вещества и ОНГ, использует положительные обратные свя- зи. Диалектика в развитии выражается в том, что каждое новое действие по- рождает новое противодействие, после чего порождаются новые конфликты и необходимость подыскания компромиссов. Основные механизмы развития оди- наковы как в неживом и живом мире, так и в обществе и состоят из эле-ментов изменчивости, наследственности и отбора. Диалек-тика самоор- ганизации (по принципам синергетики) выра-жается в том, что одни и те же факторы изменчивости (про-явление стохастичности и неопредел„нности) мо- гут стимули-ровать как создание, так и разрушение структур и элементов системы. Сочетание развития и стабильности всегда противо-речиво, она представляет собою непрерывную цепь компро-миссов между противоречивыми тенденциями. Диалектические методы помогают обобщать, выяснять сущность многих проблем, связанных с вопросами пере-работки и применения информации: 1. Вопросы ОНГ систем и их изменения связаны с глу-боко противополож- ными тенденциями: с одной стороны - дисси-пация энергии и рассеяние ин- формации, с другой - локальное повышение ОНГ и концентрация энергии. Не- определ„нность поведения системы - развитие или деградация, зависит от не всегда предсказуемого соотношения скорости роста новых и старых эле- ментов структуры. 2. Между возможными стабильными состояниями сис-темы возникает конку- ренция, отбираются "наиболее эко-номные" варианты, которые с наиболее высоким эффектом используют полученную энергию, вещество, информацию. Для выяснения наиболее эффективных и жизнеспособных вариантов в поиско- вом поле возможностей требуется приме-нения (в сочетании информации с методами системного анализа) экспертных систем и диалектический подход к сложным проблемам. 3. Существуют общие принципы отбора оптимальных вариантов, которые называют по разному (принцип мини-мума диссипации энергии, минимума по- тенциала рассеяния, минимума производства или экономии энтропии). Обобщ„нный принцип диссипации открывает неко-торые возможности прог- ноза прогрессивного развития (уве-личения ОНГ) систем: Если в данных конкретных условиях возможны не-сколько альтернативных вариантов упорядочения системы, согласующихся с другими принципами отбо- ра, то реализу-ется та структура, которой отвечает минимальный рост (или максимальное убывание) ОЭ при максимальной степени поглощения поступаю- щих извне энергии, вещества и ОНГ. Данный принцип действует во всех системах, да„т воз-можность для ши- роких обобщений и аналогии. В то же время применение его в сложных сис- темах с высоким ОЭ и ОНГ требует сочетания последних с системным анали- зом и прин-ципами эвристического программирования. 4. Положение диалектики, по которому развитие происходит по спирали, указывает на оптимальное направ-ление для повышения ОНГ систем при мини- мальных потерях энергии и информации. Такой путь является по возможности близким к равновесному состоянию системы и окружающей среды. Здесь реа- лизуется диалектическое противоречие: опти-мальный путь к неравновесию ид„т через множества вре-менных равновесий. 5. При оптимизации процессов полезно применять диа-лектический прин- цип "крайности сходятся". Чем дальше от оптимальности, в любую сторону, тем больше понижение ОНГ, тем больше потери ресурсов. 6. Особого подхода требуют вопросы диалектического единства инфопро- цессов на микро- и макроуровне и в соз-нании. Существующие в микромире вероятностные факторы и неопредел„нности можно характеризовать количест- вом ОЭ, с другой стороны, их квантовый характер указывает на сущест-во- вание информационного и негэнтропийного компонента. МЕХАНИЗМ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Процесс передачи информации не происходит только по специальным инфо- каналам (электронные, компьютерные сети и др.). Инфообмен протекает меж- ду большинством систем в универсуме, т.е. он является одним из самых распрост-ран„нных явлений мира. Только в большинстве систем он протекает в скрытом, трудноисследуемом виде. Системы имеют вокруг себя гравитаци- онные и др. поля (или искрив-ления полей), которые могут оказать влияние на другие системы. Поля можно рассматривать в качестве отдельной систе- мы, обладающей массой, энергией и ОНГ. Поля раз-личаются по интенсивнос- ти, форме, преимущественного вида проявления (волны, вибрации и др.). Внешнее поле может служить каналом связи между системами. Например, даже такая со строго определенными пределами инертная вещест-венная система как камень, да„т ряд сигналов во внешний мир: гравитационное поле, отра- жение света, инфракрасное тепловое излучение и др. Мысль человека также является системой и далеко не изолированной. Мозг связан при по-мощи ве- гетативной нервной системы с многими органами человека и оставляет там какой-то след. Хранение мысли в памяти зависит от существенности е„ для жизни человека. Более существенную роль в процессе передачи инфор-мации играет систе- ма-при„мник. Структура каждой системы имеет какую-то избира- тельность-чувствительность к сигналам от внешнего мира. Информационную чувствительность от-носительно энергетического воздействия можно выра- зить увеличением ОНГ системы после получения одной единицы энергии ОНГ . Этот показатель колеблется в очень больэнергия ших пределах. Поток энергии может содержать малое или огромное коли- чества ОНГ относительно целевой критерии системы. Особенно, если ис- пользовать современные техни-ческие средства для усиления сигналов. Нап- ример, совре-менными приборами установлено существование галактик на расстоянии десятки миллиардов световых лет от земли. Ко-нечно, поток энергии или вещества с такого расстояния нич-тожно мал, практически его нет. Тем не менее, получаемая информация может быть очень ценной. Неко- торые глубо-ководные рыбы могут регистрировать изменения электри-ческого поля (по плотности тока) менее чем 10-11 ампер. Огромные потоки информа- ции могут содержаться и в пото-ках вещества. В системе переработки амми- ака окислением в азотную кислоту 1 г катализатора может обеспечить про- из-водство 1 тонны азотной кислоты. Чем больше система-при„мник содержит ОНГ, тем больше она находится в неравновесном состоянии. Тем боль-ше система является неустойчивой, чувствительной и реакци-онноспособной к внешним воздействиям. Особенно чувст-вительной система становится в близости к точке бифур-кации, где направление дальнейшего изменения структуры зависит от ничтожных внешних воздействий. Повышение ОНГ наблюдается только в том случае, если ско- рость возни-кновения элементов новой структуры превышает скорость разру- шения элементов старой структуры. Для определения количества и качества информации предложены ряд дру- гих невероятностных методов. Вместе с тем все подобные теории обнаружи- вают нечто общее со ста-тистической теорией: все они определяют коли- чество инфор-мации как уменьшение неопредел„нности. Только неоп- ре-дел„нность определяется по другим методам. Одним из вы-двигаемых ныне невероятностных подходов является пред-ложенный А.Н.Колмогоровым метод определения алгорит-мического количества информации. Последний определя- ется по "сложности последовательности", т.е. по минимальной дли-не прог- раммы е„ описания. Длина программы измеряется количеством команд (опера- ций), позволяющих воспроизвести последовательность событий. Легко ви- деть, что и здесь имеется дело с определением неопредел„нности и е„ уменьше-нием (только по методу программ). Во многих публикациях высказано предположение, что статистическая те- ория не рассматривает вовсе качественную и полезностную сторону информа- ции. Предусматривается, что качественной стороной занимаются такие нау- ки, как семи-отика - теория знаковых систем, и е„ разделы; синтактика - исследование формальных отношений между знаками; семан-тика - содержание информации; прагматика - вопросы опре-деления ценности информации. Одна- ко, при анализе любых альтернативных методов существо вопроса основыва- ется на определении уменьшения неопредел„нности. Методы разли-чаются по структуре моделей и по терминам обобщенных понятий и их передачи. Для определения качественного со-держания или полезности информации также необходимо сначала определить цель и критерии оценки е„ достижения и ус- ловные энтропии по каждым факторам. Факторами могут служить и словесные понятия или разные методы по оценки ценностей информации. Все альтерна- тивные методы могут играть дополнительную роль при определении условных вероятностей выполнения критерии цели. Однако, они не из-меняют сущность ОЭ и ОНГ систем. 6. СТРУКТУРА ИНФОСИСТЕМ (ИС) Поскольку универсум состоит из систем и все системы и их элементы со- держат связанную информацию (ОНГ) и об-мениваются ею, то весь мир можно рассматривать как ги-гантскую инфосистему. Последняя иерархически разде- ляется на все более мелкие инфосистемы до кванта света, энергии, прост- ранства или времени. Инфосистемы обмениваются меж-ду собой или между элементами информацией [ 39 ]. Но такой обмен происходит строго избира- тельно, в условиях конкуренции. Могут произойти односторонние или взаим- ные обмены, при различных отношениях количества и эффектив-ности инфор- мации. Обменом информацией являются также потоки е„ связанной формы ОНГ, уплотн„нной в веществе и энергии. Однако, информация может быть передана и при помощи ничтожно малого количества вещества или энергии, даже через различного рода вибрации полей. Например, сол-нечную систему можно расс- матривать в виде инфосистемы в которой элементы-планеты постоянно обме- ниваются инфор-мацией с солнцем. Траектория движения планет определена гравитационным полем (ОНГ) солнца. Это не значит, что солнце не посылает земле ОНГ также в виде солнечного облучения, космических лучей, потока нейтрино и других микрочастиц. Кроме ОНГ они могут содержать допол-ни- тельную информацию (в виде аномальных вибраций) о состоянии солнца и космоса. Как и все системы, инфосистемы должны иметь свои структуры, элементы и отношения (связи) между ними [ 48 ]. Элементами в инфосистеме служат ОНГ (память), от-ношениями между ними служат каналы и потоки ин-форма- ции. Каждую инфосистему характеризует целостность. Выделение е„ из дру- гих систем выражается в том, что отношения между элементами инфосистемы сильнее, чем между элементами других систем. Целостность инфосистем мож- но понимать в более или менее строгом значении. При слабой целостности существенным признаком считается только самостоятельность и автономность инфоканалов, спо-собных работать без других систем. Строгая целостность показывает, что из системы нельзя удалить или заменить ни одного инфока- нала или ОНГ без того, чтобы система не исчезла. Целостность ИС предпо- лагает также наличие согласованного функционирования е„ элементов для вы-полнения явной или скрытой цели. В случае живых, сознательно или ис- кусственно созданных инфосистем можно говорить о наличии цели или целе- сообразности. В не-органических структурах можно говорить о назначении или о свойствах инфосистем. Приобретение системой полезных свойств может дать ей существенные преимущества в "борь-бе за существование" и может рассматриваться как не-осознанная цель системы. Важность такой характе- ристики как свойство системы подч„ркивает и параметрическая теория сис- тем. В этой теории исходят из того, что система определяется при помощи параметров трех категорий: эле-ментами, соотношениями между ними и свойствами. Перенося выводы теории к инфоструктурам, они состоят из ОЭ, информации и ОНГ, а также из их соотношения. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ИС Обобщ„нное понятие структуры инфосистем следующее. Структурой инфосистемы является совокупность взаи-моотношений ин- фо-перерабатывающих элементов (память, ОНГ) пут„м обмена информации. Вид структуры зависит от закономерностей инфопере-дачи между элемен- тами и от степени инфопереработки в элементах [ 5 ]. Все элементы должны иметь информаци-онные связи с другими элементами системы, но не всеми. Информационные связи могут быть детерминированными или функциональными, но они могут быть выражены и в форме стохастических или статистических закономерностей. Струк-тура является отдельной составляющей в инфосисте- ме, которой е„ элементы не содержат, но содержит целостная система. ИЕРАРХИЯ ИНФОСИСТЕМ Так же, как для всех систем, для комплексов инфо-систем (ИС) сущест- вует принцип иерархичности. В качестве фактора, вызывающего иерархич- ность, служит целостность ИС, что проявляется в отношениях ИС с внешней средой. ИС можно рассматривать, как уровень иерархии в общей сис-теме, которая занимает как е„, так и среду (внешние ис-точники и потребители информации). Так можно подни-маться по уровням иерархичности вверх до инфосистемы всего универсума или вниз - до квантов. В инфосистемах можно исследовать отдельно их структуры и функции, но они тесно связаны. Любая функция ИС может быть реализована только посредством е„ конкретной структуры. Существует три вида иерархических комплексов ИС. 1. Иерархия ИС объективной реальности. Обладают ОЭ, близкой к беско- нечности и требуют для исследования упрощений при помощи моделей. 2. Иерархия ИС вторичной реальности, сознания. Су-ществуют также объективно, но состоят в основном из систем моделей в голове и творениях людей. 3. Иерархия искусственно людьми созданных ИС. Сюда относятся все электромагнитные, электронные и электри-ческие системы связи, библиоте- ки, телевидение, радио и т.д. ИНФОСИСТЕМЫ НЕЖИВОЙ И ЖИВОЙ ПРИРОДЫ Может возникать вопрос, справедливо ли говорить об ИС-ах в неоргани- ческом мире? Ведь процессы там протекают по законам физики и химии, не по теории информации. Однако все законы физики и химии являются только упро-щ„нными моделями первичной реальности с ограниченным количеством и пределами факторов. Они только при-ближ„нно гомоморфны с ней, не учиты- вают неопреде-л„нностей и вероятностных процессов реального мира. Для оценки неопредел„нностей требуется выяснение ОЭ, ОНГ и условных вероят- ностей влияния факторов. Исследование сложных ИС начинается с изучения элементарных систем. Элементарная ИС состоит или из двух элементов ОНГ, которых соединяет по меньшей мере одна информационная связь (А) или из одного элемента ОНГ, который имеет каналы входной и выходной информации (Б) Вариант А Вариант Б ОНГ1 И ???R — - - - ОЭ ОНГ2 Ивх ???R — - - - - ОЭ1 ОНГ Ивых ???R — - - - - ОЭ2 Элементарная ИС типа В.Эшби. Эленментарная ИС типа О.Ланге. В элементах, которые отправляют информацию, увели-чивается ОЭ. Элементарные ИС типа В.Эшби (А) моделирует инфо-обмен между двумя элементами связанной информации ОНГ. В качестве примеров такого типа из неживой природы можно привести следующие: 1. Замерзание водо„ма при отрицательных температурах окружающего воз- духа. Элементы ОНГ: вода и окружающая среда. Вода при замерзании уменьшает свою ОЭ, увеличивает ОНГ и отда„т тепло воздушной среде. ОЭ среды увели-чивается. При этой общей схеме локальные процессы зависят от многих вероятностных факторов, в частности соотношения ОЭ и ОНГ. 2. Соединение атомов в молекулы. Степень свободы и ОЭ атомов уменьша- ется, ОНГ увеличивается. Кажется, что реакции между атомами и молекулами протекают по хими-ческим законам и уравнениям. В действительности химики знают, как много в химических экспериментах на скорость и полноту реак- ций, на их равновесие оказывают влияние вероятностные свойства, дополни- тельные условия реакций, реакционная среда, катализаторы и др. факторы. 3. Адсорбция газа н

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  -


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