Проблема информационных оценок

Итак, можно ли описать деятельность человека в терминах информации? Еще сами основатели теории информации, Норберт Винер и Клод Шеннон, отмечали недостаточность ее аппарата для описания человеческого общения, выделения оттенков смыслов и чувств в информационном обмене. Упорядоченность информации и ее точная, без помех, передача еще не означают ее синтеза и тем более оценки («плохая», «хорошая», «интересная» и т. д.) — того, чем занимается человеческий мозг ежесекундно.

Мы не знаем, что именно делает человеческий мозг с информацией, находящейся в его памяти и поступающей извне, чтобы она приобретала человеческие измерения — полезность, разумность, духовность, художественность и т. п. В результате само по себе количественное выражение информации без представления о ее качестве оказывается изначально непригодным для анализа явлений человеческой размерности. В то же время механистическое применение информационного анализа без учета вышесказанного приводит к столь же характерным, сколь и неверным выводам.

Аргументация противников коэволюции в этом отношении характерна, поэтому разберем ее подробно.

За основу взаимодействия человека с окружающим миром авторами работ [1–3] берется количество информации, в среднем усваиваемое человеком в единицу времени, а расчет валовой информации цивилизации основан на оценке усваивающей способности человека 100 бит/с кратковременно и 10 бит/с долговременно, известной из классических работ по психологии восприятия. Исходя из скорости запоминания в 10 бит/с и отводя человеку 20 лет (6·10⁸ с) на запоминание, запас человеческой памяти можно оценить в 6·10⁹ бит (подобную память сегодня имеет обычный персональный компьютер). Умножая эту величину на число людей в мире (на сегодня — 6·10⁹), получим величину 3,6·10¹⁹ бит. Сделана и оценка суммы знаний цивилизации — 10¹⁵ бит. Эта оценка, основанная на подсчете информации в библиотеке конгресса США — 1,5·10¹⁶ бит, откуда вычтены пересекающиеся части знаний, впервые приводилась в 1964 г. на Бюраканской конференции по внеземным цивилизациям профессором Моррисоном, однако и для того времени, увлеченного успехами кибернетики, она была слишком спекулятивной.И.С. Шкловский пишет в своих воспоминаниях: «Этот впечатляющий, хотя и довольно простой результат Моррисона был «подмочен» невинным вопросом спокойно-флегматичного Дрейка: «Как вы думаете, сколько бит информации содержит в себе формула Эйнштейна E=mc²?». Обычно очень находчивый, Моррисон растерялся, а собрание разразилось взрывом хохота».

Действительно, ни одно слово из трех букв и даже из пяти знаков не отражает информации, которую несет эта формула для тех, кто знает, что она означает. Это — типичный пример свернутой информации, смысл которой не может быть измерен числом бит выражающих ее знаков-символов. В то же время физическая интерпретация — через энтропию например, — еще более некорректна, так как вывод этой знаменитой формулы основывается на совокупном труде многих поколений ученых, на подвигах одних и подлости и равнодушии других. Как оценить весь этот процесс — с точки зрения совершенной механической работы, которую можно принять равной изменению теплоты? Или напрямую суммировать тепло, выделяемое телами исследователей при жизни? Тогда надо плюсовать и тепло костра, на котором сгорел Джордано Бруно.

Общение людей между собой — общение миров. Как находят они пути друг к другу, как возникает общение, понимание? Иррациональность самого процесса скрадывается системой кодирования, упаковывания и распаковывания информации в используемых для общения передаточных кодах — речи, письме, мимике, рисунке или формуле. Всей этой сложности нет места в упомянутых оценках, где за основу берется именно приведенное значение для оценки информационных возможностей человечества. Развивая свою мысль, авторы [1, 2, 3] сравнивают эту величину с термодинамической оценкой количества информационных состояний молекул в организме человека, которая определяется ими через эквивалент мощности потребляемой пищи — 140 Вт (3000 ккал/сут.). Далее проводится подсчет числа информационных состояний делением этой величины на kT (k — постоянная Больцмана, Т — абсолютная температура) — 3·10²² бит. Далее эта цифра делится на число клеток человеческого организма — 10¹⁴, а затем умножается на число клеток во всей биоте — 10²⁸, что делает информационный отрыв биоты от цивилизации еще более убедительным — 10³⁶ бит/с (это поток информации, который, согласно этой оценке, перерабатывает биота). Таким образом, признается непознаваемость биотической регуляции и тщетность усилий человека познать ее.

Однако потребляя намного меньше калорий, чем корова или слон, человек ухитряется что-то такое делать с информацией, что и не снится слонам. Поэтому попробуем подойти к проблеме с другой стороны. Используем известные данные по оцифровке видео- и звуковых изображений (около 15 Мбайт/мин ~ 2·10⁶ бит/с) для оценки информации, получаемой сознанием человека извне. Добавим примерно 50% на обоняние, осязание и вкус и не будем учитывать массив информации, вообще не попадающей в сознание, — функции вестибулярного аппарата и вегетативной нервной системы. Тогда в расчете на год (за вычетом времени на сон) получим ~ 2·10¹⁶ бит/год. Этот поток, воздействующий на человека, никак не связан с включенностью последнего в цивилизацию — это просто «сырая» информация, которая «нагружает» его рецепторы, будь он в первобытном лесу или в современном городе.

Здесь мы подошли к принципиальной ошибке, которую делают авторы работ [1, 2, 3], сравнивая объем усвоенной человеком информации с неким информационным показателем, извлекаемым из тепловой части баланса гомеостазиса биоты, поскольку эти величины качественно различны.

Прежде всего любой организм стремится воспринять не всю информацию, которая принципиально доступна, но только существенное ее изменение. Это сразу указывает на основной принцип регуляции — реагировать на резкое изменение сигнала, т. е. на его качество, но не перерабатывать все количество доступных в сигнале квантов. Таким образом, информация не записывается один к одному, но отображается. И результатом отображения является отклик на раздражение — в конечном итоге элементарный акт той самой биотической регуляции, о которой идет речь. Поэтому для участия в биотической регуляции и выработалось определенное — достаточное — значение усвоения информации, значительно меньшее всего объема, который можно получить от внешнего мира суммарным итогом.Судя по другим участникам этого процесса, например насекомым или растениям, а также бактериям, составляющим львиную долю биомассы планеты, для участия в биотической регуляции требуется несравнимо меньшее, чем у человека, усвоение получаемой из внешнего мира информации.

Человеческое знание и опыт являются несомненной добавкой, его интеллектуальной добычей, сверх той информации, которая потребна (и достаточна) любому организму для нормальной жизни в биоте. Эта черта, характерная для человеческой стадии эволюции, — накопление опыта, переходящего в культуру, технику и науку, — представляет воплощение информации другого уровня — свернутой и обработанной, которая используется уже не в биотической, а в социальной регуляции общества.

Характерно, что оценки величины «сухого остатка» культурной информации, накопленной в обществе («по Моррисону», дающие значение 10¹⁵ бит), и информационной оценки воздействия окружающей среды (2·10¹⁶ бит/год) существенно превышают возможности непосредственной фиксации — усвоения, оцененные как 6·10⁹ бит. В то же время этот предел усвоения информации человеком очень характерным образом совпадает с усвоением, предпринятым природой значительно ранее, — в генетическом аппарате — 6·10⁹ бит для генома человека.

Сравнение информации, усваиваемой человеком и записанной в геноме, скорее приводит к размышлениям, чем к признанию за биотой некоторой высшей мудрости. Прежде всего к представлению о достаточном, ключевом наборе данных для порождения всего разнообразия как поведенческих схем в случае человека, так и биоразнообразия и адаптационных схем для всей биоты. И хотя этот ключевой набор неизмеримо меньше, чем весь объем информации, заключенной в связях конкретного объекта с окружающей средой, этого набора оказывается достаточно как для взаимодействия с соседями по биотическому сообществу, так и для подстройки, адаптации под окружающую среду. При этом вполне возможно, что существует определенное, предельное, значение уплотнения информации, входящей в ключевой набор, независимо от того, на каком носителе он записан — в геноме или в мозге. Это величина, определяющая естественные границы накопления информации носителем данной эволюционной ступени. Рано или поздно мозаика собирается, узор превращается в законченную картину, сложность структуры достигает некоторого предельного значения, независимого от способа генерации элементов структуры, после чего эволюция вытесняется в новые области — она переходит к созданию новой структуры и перестает совершенствовать старую.

Как бы то ни было, но расширение возможностей мозга, связанное с уходом от чисто рефлекторных действий к сложным поведенческим схемам и в конечном итоге — к сознательному поведению, происходит не за счет механического накопления информации, поскольку рефлекторная система человека и высших животных почти одинакова (они чувствуют почти все то же, что чувствуем мы, и в этом смысле обладают тем же объемом оперативной информации о внешнем мире). Но когда в дополнение к системе ощущений на сцене эволюционной истории появляется сознание, ситуация качественно меняется: человек отныне обладает неограниченной внутренней свободой путешествий в бесконечных пространствах сознания. При этом образуется огромный объем «внутренней» информации, и соответственно должны расшириться возможности ориентации в информационных потоках, способность оперировать не с самими потоками, а с их структурой, поднимаясь по иерархическим уровням строения информации. Человек с его иррациональностью и «включенностью» в новый этап эволюции способен создавать собственный мир и успешно отстаивать его перед «притязаниями» биоты на всеобщую биотическую регуляцию, перед «зовом предков» — назад, в первобытный лес. Иерархическое строение информации позволяет человеку «господствовать над своей памятью», как выразился известный психолог Л.С. Выготский, сравнивая память примитивного дикаря и современного человека. Если бы мозг человека не обладал свойством сворачивать информацию, человека уже давно должна была захлестнуть ее волна, о чем так много твердили (и твердят), говоря об информационном обществе. Иерархичность структуры информации отражает объективное устройство мира, и информационный коллапс человека не наступает по той же причине, что и не наблюдается известный космологический парадокс Ольбертса (бесконечная светимость неба), который снимается представлением об иерархическом расположении материи во Вселенной — звездные системы объединены в галактики, которые в свою очередь являются элементами Метагалактики, и т. д.

Таким образом, мы вплотную подошли к разговору о тесном эволюционном единстве человека и природы и механизмах, определяющих количество звезд на небе и людей на земле. Различные суждения об этом — см. далее в подборке. А мы с Вами, уважаемый читатель, продолжим начатый разговор в следующем номере журнала.

Список литературы

1.Горшков В.Г., Кондратьев К.Я, Лосев К.С. Если взять в союзники мудрость матери-природы.//«Вестник РАН», 1996, т. 66, №2.

2.Горшков В.Г., Кондратьев К.Я., Лосев К.С. Природная биологическая регуляция окружающей среды. «Изв. Русского географического общества», 1994, вып. 6, с. 17.

3.Горшков В.Г. Энергетика биосферы и устойчивость состояния окружающей среды.//«Итоги наукии техники». Сер. «Теоретические и общие вопросы географии». М., ВИНИТИ, 1990, т. 7.

4.Данилов-Данильян В.И. К вопросу о коэволюции природы и общества; Моисеев Н.Н. Еще раз о проблеме коэволюции./«Экология и жизнь», 1998, №2, с. 18, 24.