Информация как сторона отражения

Когда мы получаем какие-либо сообщения или сведения об интересующем нас предмете, мы тем самым устраняем некоторую неопределенность в наших знаниях. Иначе говоря, если известна величина этой неопределенности после получения сведений и величина ее до их получения, то отношение между ними будет соответствовать количеству поступившей информации. Такими косвенными приемами широко пользуются в теоретическом познании. В данном случае природа понятий неопределенности и информации хотя и различна, но в определенном отношении они приравниваются друг к другу.

Рассмотрим пример. Вы хотите познакомить своих друзей с новой, только что написанной песней. Это можно сделать по-разному: записать ее на цифровой носитель, показать в виде нотной записи на бумаге. Воспроизвести мелодию песни можно на разных инструментах, тихо или громко, ее могут напеть разные исполнители, у каждого из которых индивидуальные особенности тембра, звуко-высотного диапазона и другие голосовые данные. При всем этом структура мелодии (суть информации), заключенная в последовательности звуков, остается неизменной. Воспринимая звуки, мы реагируем прежде всего на сохраняющуюся структуру песни, а реакция на способ и особенности ее выражения носит подчиненный характер. Итак, информация представляет собой упорядоченность состояний (или элементов) ее материального носителя соответственно упорядоченности воздействий источника информации. Такое понимание информации равносильно понятию отображения, или содержания отражения; но понятие информации, соответствующее ее количественной мере в теории информации, как увидим ниже, характеризует одну из сторон отражения.

Отражение как свойство всей материи — это способность любого предмета или явления при воздействии на них другим предметом производить изменения или оставлять следы, отпечатки, структура которых находится в соответствии (или сходстве) с какой-либо стороной (структурой) воздействующего предмета. От такого весьма абстрактного и общего понимания отражения при соответствующих ограничениях и конкретизации можно перейти к определению различных видов и уровней отражения.

Примерами отражений служат сохранившиеся на камне отпечатки геометрической формы давно вымерших животных и растений; формирование сигналов в рецепторах живых организмов и, наконец, переработанная в мозгу сложнейшая система сигналов в виде ощущений, восприятий, представлений, мыслей, оформленных в словесно-речевой оболочке.

Любое отражение можно рассматривать с двух сторон: по его содержанию и по его форме. Содержание и форма отражения — понятия соотносительные. Это значит, что отражение имеет объективно различные уровни, выбор каждого из которых зависит от поставленной цели. Поэтому на разных уровнях и содержание и форма различны.

Математически величина неопределенности определяется с помощью понятия вероятности (отношения наступивших событий к числу возможных) и методов теории вероятностей. Оказалось, что основная формула для определения величины средней информации, заключенной в любом данном сообщении, оказалась сходной с формулой энтропии — понятия, служащего в термодинамике мерой неопределенности, неупорядоченности, а также показателем разнообразия системы. Это совпадение формул послужило основанием для раскрытия понятия информации. И если информации соответствует разнообразие, неоднородность объектов, то количество информации представляет собой среднюю оценку, меру разнообразия систем или же меру их неоднородности.

Количество информации можно трактовать и как меру организованности систем, но далеко не всегда и ре в той же степени увеличение разнообразия систем влечет к повышению их организованности. Правда, в ряде случаев, когда это установлено методами соответствующей науки, количество информации может служить грубой оценкой уровня организованности объекта. Так, при плавлении кристаллического тела вместе с его разнообразием уменьшается и уровень его организованности: упорядоченная кристаллическая решетка разрушается, и вещество переходит в состояние расплава, у которого порядок в расположении молекул имеет более энтропийный (выровненный) характер. Количество информации все же ближе к оценке сложности, нежели организованности систем.

Статистическая мера количества информации — объективная характеристика. Этим она сближается со свойством отражения, присущим неживой материи, а значит, имеет место во всех видах и состояниях материи. Свойство отражения, как уже говорилось, состоит в способности предмета реагировать в соответствии с характером воздействий и со своей собственной природой. Эти реакции характеризуются не только обменом вещества и энергии, но и изменениями структуры тел и явлений. При этом их разнообразие может сопровождаться повышением или понижением уровня организованности или же сохранением прежнего уровня. Но теория информации, к сожалению, пока не отвечает на вопросы, какие воздействия и при каких условиях приводят к повышению уровня организованности.

В процессах передачи и переработки информации количество информации определяется через форму, то есть через ее материальное выражение в виде сигналов, слов, знаков, или символов. Количество информации, переданной по тому или иному каналу связи, выражает как бы величину разнообразия в наборе стандартных символов (или их комбинаций), которыми закодировано сообщение. При этом, кроме критерия стандартизации, берется в расчет минимально возможное число символов. Интуитивно ясно, что чем большее разнообразие состояний может иметь носитель информации (будь то число знаков в алфавите, слов в языке, число строк на экране телевизора, полоса частот в канале связи, количество клеток в мозгу), тем большее количество сведений и с большей точностью можно передать и переработать. Очевидно также, что чем больше структура формы (языка, кода и прочего) соответствует структуре содержания, тем в большей степени информация оценивает сложность содержания. Понятие информации (иногда говорят «технической», «канальной» информации) является весьма универсальным и применяется довольно широко. Но за счет этого опускаются многие характеристики отражения. Так, теория информации не учитывает разнородность и смысл информации, степень ее существенности и ценности для получателя. Достоверность, истинность сообщений предполагается данными.

Количеством информации может оцениваться разнообразие вещей и явлений, их свойств и состояний. Но разнообразие есть одна из составляющих структур объекта. А структура отображения, как указывалось выше, есть центральная характеристика содержания отражения. Выше показано, что разнообразие связано и с формой отражения. Итак, информация, как и ее количественная оценка являются необходимыми составляющими как содержания, так и формы отражения.