Элемент информации в технике и биологии

До настоящего времени, насколько известно автору из до­ступной литературы, такого разделения не делалось. По-ви­димому, до тех пор, пока кибернетика пробивала себе путь к основам биологии и медицины, пока теория информации рассматривалась в этих науках как нечто вспомогательное, в этом разделении не было необходимости. Вопрос, однако, встает во всей остроте, как только кибернетика соприкаса­ется с психологией, с высшими сферами деятельности разум­ного существа, даже с инстинктами и рефлексами.

В чем состоит это различие?

Для всякой кибернетической схемы на дискретных (циф­ровых) началах характерно наличие или отсутствие на перфо­картах «да» или твердого «нет». Такое же примерно значение имеют и намагниченные участки магнитофонной ленты и т.д. В данном случае каждый бит информации абсолютен, что не подлежит никакому сомнению, в противном случае машина просто не в состоянии дать однозначное решение. И человек, давая машине программу, зная о том, что программа эта отра­жает лишь приблизительно объективную реальность, заранее знает о том, что окончательный ответ будет лишь приблизи­тельным (в то время, оставаясь абсолютно точным относитель­но введенной программы и «твердых» битов информации).

Совсем иное дело наблюдается в психике. Здесь каждая единица информации, каждое «да» или «нет» осознается не как нечто абсолютно точное (ибо оно получено на основе при­близительных знаний истины); каждое наше сознательное «да» или «нет» — это результат сложнейшего взаимодействия, количественного накопления самых разнообразных сведе­ний, на основе которых мы даем наше приблизительное суж­дение о процессе, явлении либо цепи явлений и процессов, о предмете, отвечая на поставленный перед нами (или перед самим собой) вопрос положительно или отрицательно. Мы знаем, что знаем очень и очень мало о действительном поло­жении вещей, и потому заранее миримся с «приблизитель­ностью» наших суждений, нашего ответа, удовлетворяясь тем, что эти суждения или ответы позволяют нам двигаться вперед.

Таким образом, информация в технике — это бесконеч­ность конечных величин; информация в психике—это область осознанной бесконечности. И если в технике не может быть элемента информации, меньшего единицы (не может быть половинки или четвертинки фотона), то в психике разумного существа не может быть элемента информации, вообще рав­ного единице: любой элемент информации в психике всегда меньше единицы⁶⁴. Поскольку любое правило подтверждает­ся исключением, постараемся найти такое исключение в дан­ном случае. Сделать это не так уж сложно: природа для нас, безусловно, абсолютно бесконечна во всех измерениях. Одна­ко подобная «полнота» бита, единицы информации, никак не может быть приравнена нами к единице — здесь начинается царство трансфинитных чисел, здесь начинают действовать законы логики мира высших измерений⁶⁵.

Закон сохранения информации

В кибернетике, биологии и психике

Оценивая количество информации в битах («да» — «нет»), поступающей от объекта исследования, мы полагаем, что количество это остается неизменным, если:

• с объектом не происходит никаких изменений;

• происходят различные изменения, но воспринимается
лишь определенная информация;

• если при любых изменениях, которые происходят с объ­
ектом, оказывается возможным восприятие и использо­
вание всей полноты информации.

Рассмотрим второе и третье положение (само собой ра­зумеется, что если с объектом не происходит изменений, количество поступающей от него информации остается постоянным).

Итак, допустим, что наблюдатель находится на каком-ни­будь возвышенном месте, а где-то внизу — море огней дале­кого города. Путем простого арифметического подсчета он убеждается, что в городе:

освещенных окон.................................................. 570000 «да» (1бит)

затемненных....................................................... 30000 «нет»

велик ли расход электроэнергии?......................... 6000 кВтч «да» (1бит)

а есть ли возможность создать запасы?..................................... «нет»

много ли бодрствующих?..................................... 12000 «да» (1бит)

много ли людей отдыхает?................................... 500000 «нет»

Итого: 3 бита

Время идет, люди ложатся спать. В объекте наблюдения про­исходят изменения, в результате которых оказывается, что:

освещенных окон осталось................................... 500000 «да» (1бит)

неосвещенных....................................................... 100000 «нет»

расход электроэнергии уменьшился до............... 5000кВтч «да» (1бит)

появилась возможность аккумулировать............. 1000 кВтч «нет»

количество бодрствующих................................... 100000 «да» (1бит)

легли спать............................................................. 70000 «нет»

Итого: 3 бита

Допустим, что произошел даже такой неприятный случай: на город свалилась водородная бомба. Однако машина (или субъект), нацеленная на восприятие определенной информа­ции, получает ответы на те же вопросы:

сколько в городе освещенных окон?.................... 0 «нет» (1бит)

сколько неосвещенных?........................................ 600000 «да»

каков расход электроэнергии?.............................. 0 кВтч «нет» (1бит)

сколько можно аккумулировать?......................... 6000 кВтч «да»

сколько бодрствующих?....................................... 0 «нет» (1бит)

сколько спящих?................................................... 170000 «да»

Итого: 3 бита

Таково машинное, техническое и математическое воспри­ятие информации, обусловленное жесткой программой.

Рассмотрим теперь более сложный случай: «возможно восприятие всей полноты информации».

В качестве примера возьмем эволюцию Новой звезды:

вокруг Новой образуется корка............................ «да» (1бит)

увеличивается ли излучение?............................... «нет»

мы допускаем, что возможно получение информации от каждого нуклона,

электрона, входящих в состав Новой?................. «да» (1бит)

возможно ли получение информации от любых материальных образований,

входящих в состав Новой?................................... «нет»

Итого: 2 бита

Новая взрывается:

существует ли корка?........................................... «нет» (1бит)

увеличилось ли излучение?................................. «да»

! возможно ли получение информации от каждого нуклона, электрона,

мезона и пр., входящих в состав Новой?............. «да»

возможно ли получение информации от любых материальных образований,

входящих в состав Новой..................................... «нет» (1бит)

Итого: 2 бита

Человеческая психика и человеческое мышление основа­ны не на дискретных, а на волновых началах (включая в то же время в единстве противоположностей и элемент диск­ретности). Следовательно, программа восприятия в этом слу­чае оказывается несравненно более гибкой, оперативной и, что, несомненно, самое главное — активной. Машина, наце­ленная человеком на восприятие определенной информации даже в том случае, когда мы строим самообучающиеся маши­ны, никогда не сумеет переключиться на прием информации, не имеющей для нее в данный момент никакого значения. Она никогда не станет «задумываться» о строении звезд, если сумеет определить до них расстояние и найдет, что состав их излучения не имеет для нее никакого значения. В то же время человеческая психика оказывается способной не к пассивно­му, а к активному восприятию информации — даже в ущерб интересам физиологического развития.

Всякая информация, полученная машиной, имеет для нее безусловный, абсолютный характер. Человек осознает, что любая полученная им информация, все его знания, добытые на основе этой информации, носят лишь относительный ха­рактер. Он довольствуется ими лишь постольку, поскольку эти знания позволяют дальнейшее движение вперед.

Информация, получаемая из внешней среды, всегда име­ет материального носителя. Иными словами, всякое тело, лю­бой комплекс энергетических импульсов всегда несет в себе определенное количество информации — это положение так­же объективно, как объективно существование материи. И какие бы изменения ни происходили с объектом — первона­чальным носителем информации, сама информация, ее ко­личество остается неизменным.

Простой пример. Кто-то бросил в воду камень. Информа­ция о том, что кто-то затратил на это действие определенное количество усилий, переносилась в камне. Но вот камень кос­нулся воды, затонул, а от места его падения к берегам пошли волны. Поскольку камень исчез из поля зрения наблюдателя, информацию о событии приняли на себя волны. Докатив­шись до берега, волны успокоились, оставив след на песке. Так от одного носителя к другому переходит информация о событии, причем оказывается доступной обычному воспри­ятию лишь до тех пор, пока ее носителем остаются процессы (падение камня, распространение волн). Восприятие затруд­няется как только информация локализуется, приобретает статичную «следовую» форму (отпечаток на песке). Воспри­ятие данной, конкретной информации становится невоз­можным или предельно затрудняется как только начинается «наслаивание» новых следов. Означает ли невозможность вос­приятия исчезновение, уничтожение информации? Конечно, нет. Однако теперь в результате известного закона диалекти­ки такая информация приобретает уже качественно новый характер: рассматривая песчинки на берегу озера, мы при­ходим к выводу, что волны долго и упорно перетирали здесь кусочки породы, что волны эти поднимались и в результате порыва ветра, и от того, что в озеро кто-то бросил камни, либо сыпались в него глыбы в результате извержения вулка­на и так далее. Очевидно, информация осталась, осталась во всей своей полноте, но воспринимается она теперь уже в комплексе как весьма вероятное.

Возьмем теперь пример более сложный. Нам известно, что наличие разности потенциалов в клетке, ткани, органе тела означает жизнь, отсутствие — смерть. Мы знаем, что каж­дому участку кожных покровов тела, каждому органу соот­ветствует свой спектр излучений энергии, что для каждого участка коры больших полушарий мозга имеется свой ритм. И вот, рано или поздно, в силу тех или иных причин, жизнь — обмен веществ и энергий — прекращается.

Куда же деваться энергии? Мы знаем, что энергия не-уничтожима, и, следовательно, имеем право сделать два допущения:

1) все виды энергии, обеспечивающие жизнедеятельность
организма, превратились в конечный вид — в теплоту;

2) все виды энергии, обеспечивающие жизнедеятельность
организма, излучились в среду.

Какое же из этих предположений правомочно? Слишком многое говорит в пользу второго предположения, слишком многое — против первого. С прекращением жизнедеятельнос­ти максимальное количество энергии излучается в среду. Это излучение, называемое обычно некробиотическим, несет на себе, как и всякое излучение, информацию о том, что пред­ставляет собой объект излучения. Но поскольку такое излу­чение имеет волновой характер, мы вправе предположить, что его собственное время (при скорости близкой или даже равной скорости света) равно нулю.

Следовательно, информация, засланная в некробиотическом излучении, оказывается как бы «законсервированной» в поле.

Здесь неизбежно встает вопрос: как долго может сохра­няться в поле информация, не ослабевая и не искажаясь?

И снова мы сталкиваемся с законом кибернетики, соглас­но которому сигнал может обладать исчезающе малой мощ­ностью, однако, воспринимаемый в качестве информации, оказывается способным вызвать необходимый эффект, при­вести в действие всю кибернетическую систему. Еще одна аналогия: на планете одновременно работают десятки ши­роковещательных станций, сотни и тысячи коротковолно­вых передатчиков, эфир забит радиоволнами Солнца, звезд, космоса, электродвигателей и приборов. По-видимому, взаи­модействие между этими волнами практически отсутствует, в результате чего мы получаем возможность избирательной настройки на любую из этих волн. В отношении же длитель­ности хранения импульса, несущего на себе биологическую информацию, следует еще раз сказать, что практически он почти затухает, так как любой индивидуум является рет­рансляционной станцией, сообщая импульсу дополнитель­ную энергию.

В то же время общее поле следует рассматривать не толь­ко как хранилище информации, но и как мощный источник энергии, направляющей и организующей развитие биосферы в целом.

Таким образом, закон сохранения информации в биоло­гии и психике разумного существа качественно отличен от закона сохранения информации в математике и технике, а хранение информации в общем поле обеспечивается более глубокими и более действенными факторами.