Роль информации как общенаучного понятия

Политемпоральность затрудняет восприятие пространства-времени Эйнштейна, ставит под сомнение четырехмерность Мира. Согласно теории относительности Мир измеряется тремя пространственными  координатами и одной координатой времени. Если время политемпорально, то сколько нужно временных осей, чтобы адекватно описать наш Мир? Придется разбивать пространство Эйнштейна на зоны, где действует своя метрика времени. В СТО различия хода времени в разных движущихся системах объясняются субъективным «видением» (иллюзией) внешнего наблюдателя. Если системы отчета неподвижны относительно друг друга, то согласно СТО ход времени в них одинаков, но синергетическая концепция утверждает, что скорость процессов в них может быть разной (если структура систем развиваются по-разному). СТО не рассматривает движение материи в форме фазовых и структурных изменений, а рассматривает только перемещение в пространстве. В этом просматривается ограниченность модели пространства-времени в СТО.

 Итак, в современных представлениях  время перестало быть абсолютным, равномерным, непрерывным. Появилось множество новых определений, терминов, т.е. опять неоправданное умножение сущностей (Оккама). Такое состояние в науке сигнализирует о необходимости найти общий «корень» явления, чтобы сократить сущности. Ниже предлагается модель, позволяющая резко сократить количество сущностей и свести фундамент Мира к дискретной материи с её атрибутами: энергией (разнообразное движение) и информацией (разнообразные неоднородности). Время становится следствием субъективных переживаний наблюдателя и способом отражения процессов развития информации. Приведенная  ниже модель ограничена своими рамками, т.к.  не объясняет происхождения материи и причин её развития.

Итак, мы определили информацию как  разнообразные неоднородности материально-дискретного  пространства. Эволюция - это процесс  структурообразования пространства, последовательная  цепь событий т.е. эволюция  атрибутивной информации. Цепи событий - это одно после другого, по принципу небыло-стало,  т.е. алгоритм развития. Алгоритм не нуждается во временной шкале. Чтобы построить дом, необходимо в определенной последовательности монтировать строительные блоки. Этот процесс можно осуществить за месяц или за год, но дом будет построен в ходе одинаковой последовательности событий. Наблюдатель уже построенного дома не сможет оценить темп строительства, если не присутствовал при нем и не сверял (сравнивал) процессы строительства с каким-либо эталонным процессом (часами). Строительство это процесс появления новой атрибутивной информации, а время это субъективная оценка наблюдателя (оперативная информация). Вспомним Августина, который время относил к душевным переживаниям субъекта. И Аристотеля, считавшего время лишь числом движения (процесса, цепи событий). Любые часы это процессы  или периодические (маятники, колебания) или необратимые («река времени»). Абсолютно равномерных процессов (часов) в природе нет. Движение Земли вокруг Солнца (год), принятое как эталонный процесс, происходит с замедлением (древние этого не знали). Все стационарные часы кажутся таковыми из-за того, что процессы, связанные с деятельностью наблюдателей, завершаются до того, как произойдут заметные изменения в часах.

В качестве информационных часов можно  использовать любые процессы, где  происходят цепные информационные процессы, рождается другая (отличная от предшествующей) информация. Появление новой неоднородности (новой информации), является единицей, квантом времени (условной секундой). Ход «информационного времени» может быть неравномерным с точки зрения наблюдателя, ориентирующегося на некоторые «равномерные», по его мнению, часы. Структурные изменения пространства могут развиваться в сторону усложнения  (например, рост кристалла) или упрощаться (растворение кристалла), но с позиций информационного времени это не имеет значения. Важно, чтобы наблюдатель мог фиксировать появление другой (не обязательно новой) информации. Абсолютное время, это информационные процессы протекающие относительно стабильно и поэтому условно принимаемые за «вечные», неизменные. Энтропийное время, экстатическое время и субституционное время это лишь частные случаи информационного времени. Информационное время не может идти вспять, т.к. даже процессы деградации сопровождаются появлением «другой» информации, различимой и отличной от предшествующей. Например, в песочных часах время можно отсчитывать как по растущей кучке песка, так и по убывающей.        

Если время есть результат субъективных переживаний наблюдаемых процессов, то как можно откалибровать по времени уже закончившиеся процессы (прошлые процессы). Здесь на помощь наблюдателю приходит память («законсервированная» информация), Например, генетическая память, память в структурах мозга, геологическая «летопись» (отложения осадков, горные породы). Настоящее не может быть осмыслено без сопоставления с памятью о прошлых событиях. Одно слово в тексте не имеет смысла в отрыве от прочитанного ранее. Последовательность отложений пластов горных пород - это память о прошлых событиях, но еще не прокалиброванная сознанием по времени. Обнаружение  монотонных процессов распада атомов радиоактивных элементов в настоящее время позволило предположить, что эти процессы могут послужить часами для калибровки и прошлых процессов.

Таким образом, момент «сейчас» это  не просто точка, а точка, добавленная  к прошедшему отрезку линии времени. Будущее также имеет информационную основу, как экстраполяция прошлого. Согласно Августину, напряжение души осуществляет акт перевода прошлого в будущее, а память это способность души удерживать в себе то, что течет и исчезает. Таким образом, мы измеряем временем не то, что происходит, а впечатление от него в нашей душе. Воспринимая сказанное, нам остается толь восхищаться  мудростью древних философов.

Итак, нам удалось с помощью  понятия атрибутивная информация упразднить понятие время, переведя его в ранг вторичных, субъективных приемов нашего сознания оценивать цепи настоящих и прошедших событий. Мир остался четырехмерным, но к трем пространственным измерениям добавилась координатная ось атрибутивной информации, характеризующая  последовательные процессы изменчивости, эволюции. Ось времени стала «тенью» оси информации, помогающей классифицировать ряды событий, сравнивая их с произвольно выбранным «эталонным» рядом (часами). Удалось сократить лишние сущности, разновидности проявления времени: энтропийное время, экстатическое время, субституционное время. Стало понятно, почему исследователи «видели» неравномерность и обратимость времени. Показано, что ось информации неравномерна, необратима, и, следовательно, путешествие во времени в прошлое возможно только как сканирование информации хранящейся в памяти.

Итак, парадигма атрибутивной информации как совокупности неоднородностей  материального пространства оказалась очень продуктивной в плане сокращения сущностей и поиска «первоначал».

5. Информация и память

 Человеку в процессе своей  жизнедеятельности в силу тех  или иных причин приходится  воспроизводить в принципе необратимый  процесс, изучать его характеристики, сохранять о нем информацию  и т.п.

 Он использует для этого  память. Память — это способность  к воспроизведению прошлого опыта,  это одно из основных свойств  нервной системы, выражающееся  в способности длительно хранить  информацию о событиях внешнего  мира и реакциях организма  и многократно вводить ее в  сферу сознания и поведения.

 Понятие «память» тесно связано  с понятием «информация». Говоря  о памяти системы или организма,  мы имеем в виду способность  системы:

• в той или иной степени сохранять свои параметры и делать доступной для исследователя возможность использования информации о ее прошлом;
• обеспечивать запись (кодирование), хранение и передачу информации от одних поколений другим.

 Необходимость использования  информации, ее накопления и хранения, т.е. памяти, возникает лишь на определенном этапе саморазвития материального мира. Развитие процессов формирования памяти началось одновременно с появлением жизни, шло разными путями. В результате сложнейшего процесса самоорганизации возникает совершенно непохожая на другие формы памяти генетическая память, о которой мы поговорим позднее. Генетическая память существовала уже у прокариотов, однако решающий шаг был сделан лишь в эпоху эукариотов.

 Механизм генетической памяти  совместно с отбором и мутациями  способствует совершенствованию популяции, их адаптации к изменяющимся внешним условиям, но не дает организму никакой свободы выбора. Иная ситуация возникает, когда анализируются процессы восприятия раздражений, т.е. информация о внешней среде и выработка ответных реакций, которые обеспечивают гомеостаз конкретного живого организма. Восприятие и реакция уже не являются однозначно определенными, а зависят от качества рецепторов, способности распознавать сигналы и от множества других факторов, связанных с «информационной службой» организма, т.е. оценивается, по Шеннону, способность системы выделять сигнал на фоне помех.

 В ходе развития памяти  появлялись качественно новые  ее формы, способные воспринимать, хранить и передавать новый  тип информации, ранее не игравшей  никакой роли в развитии живого. Так создавались книги, несущие  через бездну лет сведения, изобретались  магнитные виды памяти, цифровые  и т.д.

 Вместе с развитием памяти  изменялись и способы использования  информации. Ее значение и характер  влияния на эволюционные процессы  возрастают по мере усложнения  организационных форм живого  мира. Дальнейшее развитие материи  и жизни требует более массивных  объемов информации, все новых и новых непрерывно усложняющихся знаний. Эти особенности усложнения «алгоритмов развития» отчетливее проявляют себя по мере усложнения целей, механизмов отбора, структуры интеллекта и общественных форм жизни.

 Обретя разум, человек приобрел  вместе с ним не только новые  возможности, но и новые трудности  — трудности выбора способа  действий. С одной стороны, вместе  с интеллектом, он получил удивительную способность предвидеть результаты собственных действий и поступков, возможность создавать и использовать в собственных целях огромные массивы информации: они на много порядков выше тех, которые используют самые разумные животные. С другой стороны, эта информация раскрывает перед человеком сложную противоречивость окружающего мира, понимание которой приводит его в плен неопределенности.

 Человеческий мозг, усваивая  многообразную информацию, сам по  себе не в состоянии полностью перерабатывать ее, т.е. извлекать из нее достаточно полную и ясную картину происходящих событий. Эта ограниченность индивидуального интеллекта определяется физико-химическими свойствами мозга и его морфологией. Она проявляется в том, что у человека появляется представление о множественности возможных продолжений, которое в сложных и чрезвычайных ситуациях мешает ему сделать однозначный выбор. Противоречие, состоящее в том, что человеческий мозг способен воспринимать значительно большую информацию, чем может ее переработать, т.е. непосредственно использовать, имеет далеко идущие последствия.

Заключение

Информация - это как бы сама «чистая  организация», отстранённая от своего материального носителя, без которого физически она, конечно, не существовала бы. Включая, разумеется, любую его  организацию, как в целом, так  и по самым мелким частностям, свойства этой организации, т.е. характеристики в целом и по деталям.

Следующий момент в понимании явления  природной информации заключается  в том, что материальные объекты, так или иначе, вступают во взаимодействие друг с другом. Взаимодействие материальных объектов обеспечивается энергией, а ход взаимодействия, процесс его протекания, определяется свойствами участников процесса. Изменения параметров материальных объектов следствии взаимодействия адекватны свойствам их участников. При определённых условиях происходит отражение организации одного объекта в другом. При этом материальный объект, являющийся источником информации, не должен существенно изменяться во время взаимодействия, иначе отразиться не его первоначальная организация, а нечто другое, которое, впрочем, тоже может быть некой характеристикой. Материальный объект, принявший информацию, должен в своих изменениях адекватно отразить передаваемую организацию. Такой объект оказывается носителем информации от первого объекта. Таким образом, передача информации происходит не при любых взаимодействиях, а лишь тогда, когда материальные объекты и сам процесс взаимодействия обладают соответствующими характеристиками. Рассмотренный процесс отражения дал повод для следующего известного определения информации: Информация - есть отражение одного материального объекта в другом.

Свойства материальных объектов, по определению, даваемому физиками, есть проявления при взаимодействиях. Свойства - неотъемлемые атрибуты объекта и  естественно остаются при нём, а  информация, представляющие эти свойства и отраженные в носителе информации, удаляются от своего источника. Природная информация - самостоятельное явление; она может отделяться от своего источника. Более того, информация может быть и в то время, когда её источник прекратит своё существование. Например, свет от погасшей звезды.

Существует мнение, что информацией  следует называть только отраженные свойства материального объекта в носителе информации, а сами по себе свойства не считать информацией - они только её источник. Однако любой материальный объект и его свойства есть результат предшествующих, породивший его взаимодействий и, следовательно, по этой логике - свойства есть отражение этих взаимодействий, а сам материальный объект есть носитель этих отражений, т.е. информации. Таким образом, любой материальный объект есть носитель информации о самом себе.

Природная информация объективна, она  не зависит от того, воспринимается кем-то или нет. Распространение  информации в пространстве и времени  определяется свойствами носителя информации.

Таким образом, свойства материального  объекта дуальны - они материальны, потому что являются атрибутами материальных объектов, обеспечивающих их взаимодействие, и нематериальны, так как являются содержанием информации о самом себе.

Из всего сказанного можно сделать  следующие заключения:

• Свойства материальных объектов и явлений - это информация.
• Информация передается при взаимодействиях материальных объектов.

Информация, по общей идее есть фундаментальное  свойство материи существовать в  определенном виде. Мир дуален. Он одновременно материален и нематериален. Его материальность определяется его материальными свойствами проявляющимися при взаимодействии объектов материи. Его нематериальность определяется тем, что он информативен.

Форма и содержание.

Информация обладает формой и содержанием. Форма - это способ материального существования информации. Форма определяется, в первую очередь, физической природой носителя информации. Свет, электричество, воздух, вещественные предметы и т.д. Далее, форма определяется характером изменений свойств носителя информации и, наконец, способом кодирования информации.

Природная информация имеет так  называемую аналоговую форму, при которой  источник информации вызывает в носителе информации изменения параметров аналогичные  по характеру информации источника. Свет, отраженный от поверхности освещённого  объекта, модулируется по яркости и  спектру в точном соответствие с рельефом этого объекта. Колебания воздуха, переносящего звуковую информацию, повторяют закономерность упругих колебаний твердой поверхности объекта. Зрение и слух человека непосредственно воспринимают аналоговую информацию, которая затем преобразуется в форму, приспособленную для передачи по нервной системе в мозг, где приобретает форму удобную для обработки и запоминания информации.