Информация и человек

Сергей Сергеев

Информация и человек

Предисловие

Эта книга для тех, кто всерьёз интересуется нюансами функционирования нашей психики, кто неоднократно обращал внимание на различные противоречия нашего мышления и задумывался над причинами их возникновения. Но она никоим образом не является учебником по психологии. Здесь рассматриваются нюансы восприятия нашей психикой различной информации. Но под термином «информация» в данном случае подразумевается вовсе не «компьютерная» информация, так легко измеряемая байтами-мегабайтами и, по большому счёту, вполне понятная в своей сути. Информация применительно к нашей психике имеет свои, уникальные особенности, без учёта которых невозможно объяснить многие нюансы поведения человека.

Вообще, материалов по психологии сейчас огромное количество. В любом книжном магазине (и в интернете, конечно, тоже) можно найти массу книг по самым разным вопросам психологии, и эти книги постоянно раскупаются. Но почему-то почти все они имеют очень досадный недостаток: практически никогда не уделяется должного внимания особенностям понятия «информация», имеющего исключительно важное значение для понимания буквально всех особенностей мышления и поведения человека. Чаще всего это понятие вообще не рассматривается, а просто упоминается как что-то общеизвестное, второстепенное, существующее отдельно от нашего сознания. Но это принципиально неверно. Человек живёт в информационном мире, буквально ежесекундно подвергаясь самым разным информационным воздействиям, и чтобы разобраться с нюансами его поведения никак нельзя обойтись без анализа особенностей той информационной среды, в которой он в данный момент находится.

К тому же, само понятие «информация» в разных ситуациях может иметь совершенно разный смысл. Можно привести такую аналогию. Известно, что понятие «транспортное средство» применяется и по отношению к автомобилю, и по отношению к велосипеду, и к лошади, и к трамваю, и к кораблю, и к самолёту и ещё к очень многим объектам. Но никому не приходит в голову утверждать, что, скажем, лошадь и корабль это одно и то же, так как оба они являются транспортными средствами. В каком бы контексте не использовались эти понятия, здесь всегда обязательно учитывается конкретная специфика «транспортных» особенностей каждого из таких объектов. Но вот с понятием «информация» дела обстоят совершенно иначе. Очень часто этим термином оперируют слишком уж отвлечённо, обозначая им абсолютно разные по своей сути явления. И нередко возникает путаница не из-за сложности самого вопроса, а из-за недостаточного внимания к особенностям конкретных проявлений тех или иных свойств информации применительно к психике человека. Именно этот пробел мы и попытаемся восполнить (хотя бы частично) в данной книге.

К сожалению, далеко не все вопросы можно изложить в упрощённой форме, наверняка для кого-то описание некоторых особенностей информации, приведённое в начале книги, покажется несколько занудным, однако убедительная просьба: не пропускайте подобные описания, прочтите всё хотя бы бегло, «по диагонали», иначе в дальнейшем могут возникнуть сложности с пониманием некоторых простых, но очень даже интересных нюансов нашей психики.

Итак, начинаем.

Что такое информация

1

Прежде чем говорить об информации, надо, очевидно, дать определение этому понятию. Кажется, это совсем нетрудно: данный термин в настоящее время является едва ли не самым употребляемым и, по логике вещей, ему уже давно должно быть дано чёткое и исчерпывающее. Но, как бы это ни казалось странным, чёткого определения понятия «информация» вообще не существует.

В рамках науки информация является первичным и неопределяемым понятием. И хотя в большинстве случаев его смысловое значение понятно (по крайней мере, до тех пор, пока мы не задумываемся над этим), конкретное его толкование для разных ситуаций может сильно различаться. И эти различия порой так существенны, что очень легко возникает путаница даже в простых вопросах. А чтобы разобраться с этими различиями, придётся, всё-таки, как-то определить этот термин – «информация». И уж если невозможно дать чёткого определения этому понятию, то определить его через совокупность присущих ему специфических признаков просто необходимо.

Можно, конечно, не мудрствовать и попробовать определить его как-нибудь упрощённо, например, как «совокупность полезных сведений» или что-то в этом роде. Но, во-первых, тогда придётся определить слово «сведения», причём «полезные», а это, опять же, «информация», и мы будем вынуждены ходить по кругу. А во-вторых, далеко не ко всем ситуациям такое определение применимо: уместно ли, например, говорить, что компьютер обрабатывает не информацию, а «полезные сведения»? Очевидно, правильнее будет попытаться отыскать общую составляющую, применимую ко всем без исключения случаям, а потом, рассматривая какую-либо конкретную ситуацию, делать уточнения. Что же в этом слове есть общее, применимое для всех случаев?

А общим здесь является тот факт, что в случае использования термина «информация» абсолютно всегда подразумевается определённого рода воздействие на какой-либо конкретный объект.

Да, это утверждение никак не похоже на что-то конкретное и понятное, а для многих оно покажется вообще абсурдным, но давайте для начала просто запомним саму суть: информация – это такое воздействие на объект, которое вызывает активную реакцию со стороны этого объекта. А в дальнейшем, рассматривая конкретные нюансы восприятия информации, будем обращать внимание и на характер воздействия, и на специфику активной реакции объекта, и на всякого рода особенности понятия «информация».

Заострим внимание: информацией является не просто отвлечённое воздействие (как, например, сила, поле, заряд и т.п.), а конкретное воздействие на конкретный объект в конкретных условиях. Правда, когда мы говорим, например, о силе, то здесь тоже подразумевается, что она всегда воздействует на что-то конкретное, но принципиальное отличие этих понятий друг от друга всё же есть: все характеристики информационного воздействия, в отличие от воздействия силового, можно рассматривать только совместно с его результатами. То есть, понятие «информация», в отличие от понятия «сила», является субъективным: одно и то же воздействие для разных объектов может быть разной информацией, а может и вообще таковой не являться. Несколько ниже мы рассмотрим этот вопрос подробнее.

Конечно же, во всех случаях существует и источник информации, но он далеко не всегда определён, а приёмник информации (воздействия) всегда конкретен.

В чём же специфика информационных воздействий и в чём их отличие от воздействий не информационных? Информационное воздействие, как мы определили выше, это такое воздействие на объект, которое вызывает активную реакцию со стороны этого объекта. А не информационное это, соответственно, такое воздействие, которое никакой активной реакции не вызывает.

2

Рассмотрим пример. Допустим, из точки А в точку Б летит пушечное ядро. Чтобы оно попало точно в точку Б надо в точке А задать ему определённую скорость с учётом его массы, начального угла наклона траектории и сопротивления воздуха. Если все эти условия правильно соблюдены, то ядро обязательно попадёт точно в цель – точку Б. Но это произойдёт лишь в случае, если в течение всего времени его полёта не случится никаких непредвиденных ситуаций. Если же, например, на ядро вдруг воздействует порыв ветра, то оно отклонится от своей траектории. То есть, ядро пассивно отреагирует на полученное воздействие в соответствии с законом Ньютона F=ma и полетит по несколько иной траектории, отличающейся от первоначальной. И в заданную точку, естественно, не попадёт.

Рассмотрим другой пример. Допустим, из пункта А в пункт Б летит самолёт в режиме автопилота. Если на него воздействует порыв ветра, то самолёт, как и ядро в предыдущем примере, первоначально отклонится от заданной траектории. Но у самолёта, в отличие от пушечного ядра, есть система автоматического управления полётом (мы условились, что самолёт летит в режиме автопилота). И при его отклонении от заданной траектории эта система сработает: на рулевое управление самолёта будут поданы соответствующие сигналы (сигналы рассогласования), под воздействием которых сработают определённые механизмы, и он снова ляжет на нужный курс, то есть возвратится на первоначальную траекторию движения. Другими словами, самолёт активно отреагирует на полученное воздействие.

В первом примере порыв ветра не содержит для объекта (ядра) никакой информации, потому что его реакция на полученное воздействие пассивная. Во втором примере реакция объекта (самолёта) на воздействие активная, а следовательно, это воздействие содержит информацию для данного объекта.

Обратим внимание и на такой нюанс: во втором случае налицо наличие обратной связи объекта с процессом протекания реакции на воздействие (в данном случае – с процессом возвращения на заданную траекторию). А в случае с пушечным ядром налицо полное отсутствие обратной связи.

***

Вообще, в технике под обратной связью подразумевают наличие подачи части выходного сигнала устройства на его вход для корректировки характера функционирования этого устройства в случае изменения каких-либо условий. Различают положительную и отрицательную обратную связь. Если обратная связь усиливает результаты функционирования, то она называется положительной. Если ослабляет – отрицательной. Отрицательная обратная связь стабилизирует протекание процессов. В рассматриваемом нами случае, когда речь идёт об информационном воздействии на объект, налицо отрицательная обратная связь. То есть реакция объекта на такое воздействие носит характер противодействия различным факторам, препятствующим достижению поставленной цели. (Другими словами, это именно такая реакция, которая обеспечивает «предотвращение нежелательных последствий», как было сказано чуть выше при определении понятия «информация».)

***

Отсюда вытекает уточнение рассматриваемого понятия: воздействие на объект тогда можно считать информацией, когда у этого объекта существует обратная связь с процессом, порождаемым данным воздействием, – именно при таком условии реакция объекта на воздействие является активной.

Обратная связь обеспечивается наличием в составе объекта системы обработки данного воздействия, которая определённым образом анализирует параметры воздействия и определяет реакцию объекта на него. В результате, внешняя видимость реакции объекта на информационное воздействие в общем случае не подчиняется известным законам физики, а полностью определяется управляющими сигналами системы обработки воздействия. В вышеприведённом примере с пушечным ядром обратная связь между ядром и процессом протекания реакции на полученное воздействие отсутствует, и ядро ведёт себя в строгом соответствии с законом Ньютона F=ma. Следовательно, воздействие на этот объект нельзя считать информацией. А в примере с самолётом закон Ньютона «нарушается», объект ведёт себя явно не так, как «положено», и поэтому такое воздействие на этот объект (самолёт) является информацией для него.

Разумеется, на самом деле законы физики в данном случае не нарушаются. Просто рассматриваемый объект (самолёт) не является однородным телом, он содержит в себе множество других объектов, которые и определяют его поведение. В языках программирования такой объект называют объектом-контейнером. (Вообще-то, здесь есть своя специфика, но сейчас мы специально опускаем некоторые нюансы.) Реакция каждого отдельно взятого объекта, входящего в состав самолёта (если этот объект, в свою очередь, не является объектом-контейнером), на конкретное воздействие, естественно, подчиняется законам физики. А реакция самолёта в целом представляет собой комплексную реакцию системы объектов на воздействие. И поэтому его «поведение» может создавать иллюзию нарушения объективных законов. То есть, каждый составляющий элемент системы объектов реагирует на своё конкретное воздействие в строгом соответствии с законами физики, а весь объект-контейнер в целом может реагировать самым причудливым образом.

Сам процесс реакции совокупности элементов, составляющих систему обработки воздействия, на свое конкретное воздействие называют обработкой информации.

Таким образом, можно ввести ещё одно уточнение понятия «информация»: воздействие на объект тогда можно считать информацией, когда оно обрабатывается объектом. И именно из-за наличия процесса обработки информации объект может «нарушать» известные законы физики, то есть «вести себя» не так, как «положено» монолитному физическому телу.

Обратим внимание: в рассматриваемом нами случае самолёт не просто без всякой видимой причины (без действия внешних сил) возвращается на заданную траекторию, но ещё и преодолевает силу ветра. Явное «нарушение» упомянутого выше второго закона Ньютона. То есть, порыв ветра для самолёта в данном случае является информационным воздействием. А вот если, к примеру, тот же самолёт поломался во время полёта и начал падать, то порывы ветра или сопротивление воздуха нельзя рассматривать по отношению к нему как информацию, потому что в данной ситуации он реагирует на эти воздействия в строгом соответствии с законами физики. Точно так же никакие внешние воздействия на самолёт не будут являться для него информационными, если он находится на аэродроме с заглушенными двигателями, то есть если никакая из его систем не обрабатывает эти воздействия.

Процесс обработки информации начинается тогда, когда какая-либо система обработки воздействия будет выведена из состояния равновесия, а заканчивается в тот момент, когда все системы вновь войдут в состояние равновесия. В приведённом примере процесс обработки информации заканчивается в тот момент, когда самолёт вновь ложится на заданный курс.

Тот факт, что воздействие, чтобы считаться информацией, обязательно должно обрабатываться какими-либо системами объекта, свидетельствует о том, что информация является понятием субъективным. То есть, как уже было отмечено, одно и то же воздействие для разных объектов может быть разной информацией (разные объекты могут по-разному реагировать на одно и то же воздействие), а может и вообще таковой не являться (если ни одна система объекта не обрабатывает это воздействие). И даже для одного и того же объекта одно и то же воздействие может являться информацией, а может и не являться (как в примере, когда самолёт стоит на аэродроме с заглушенными двигателями и, соответственно, никакое воздействие этим объектом не обрабатывается).

А теперь представим себе, что самолёт подвергся не кратковременному порыву ветра, а длительному воздействию потока воздуха строго постоянной силы. Такого в реальных условиях, конечно, не бывает, но нам сейчас интересно рассмотреть, будет ли подобное воздействие информационным. На первый взгляд да, будет. Ведь самолёт после первоначального отклонения активно отреагирует: у него сработает соответствующая система обработки информации, и он снова ляжет на заданный курс. Но ведь после того, как он снова станет следовать нужным курсом, никакой реакции на продолжающееся воздействие постоянного потока воздуха не будет. Воздействие есть, а реакции нет. Выходит, что это воздействие больше не является для самолёта информацией? Да, именно так оно и есть. После того, как самолёт ляжет на нужный курс, воздействие перестаёт обрабатываться. Просто все системы самолёта будут работать с учётом этого постоянного воздействия в каком-то постоянном режиме. А вот если этот поток воздуха вдруг прекратит своё существование (ветер закончится), то самолёту вновь придётся отреагировать: надо будет перестроить работу всех механизмов так, чтобы следовать нужным курсом без воздействия потока воздуха. То есть самолёт снова получит определённую информацию.

Другими словами, постоянное воздействие является информацией только в самом начале, в момент своего возникновения, и в самом конце, когда оно прекращает своё существование. А после того как эти изменения воздействия обработаны (самолёт лёг на нужный курс), данное воздействие перестаёт быть информационным. То есть воздействие является информационным только в случае, если оно меняет свою величину. Иначе говоря, информация – это понятие динамическое. Никакое статическое воздействие информацией быть не может.

***

Для знатоков электротехники динамичность информации можно в какой-то степени уподобить явлению электромагнитной индукции. Известно, что если замкнутый проводящий контур находится в переменном магнитном поле, то в нём возникает электродвижущая сила (ЭДС индукции). Если же магнитное поле постоянно, то никакой электродвижущей силы в контуре не возникает.

***

3

Нельзя не остановиться на таких понятиях, как «запись» и «хранение» информации. Как мы только что выяснили, информация – это понятие динамическое, и в статическом виде она существовать не может. Но ведь, скажем, на дискете (равно как и на любом другом носителе) информация хранится именно в каком-то статическом виде. Если дискету с записанными на ней данными не трогать, то никаких процессов в ней не происходит, а информация хранится. Что же, получается, что в некоторых случаях информация может представлять собой что-то статическое? Нет, это не так, просто здесь мы столкнулись с определённой спецификой речи. В чём же её суть?

Представим себе, что нам потребовалось исследовать химический состав (или какие-то другие свойства) воды в ручье. Для этого можно взять какой-нибудь сосуд, зачерпнуть воду из ручья и в качестве образца отнести её в лабораторию на исследование. Вода – это что-то материальное, её можно зачерпнуть и унести в любое место. А если потребовалось исследовать не воду, а течение ручья? Течение не зачерпнёшь никаким сосудом, это понятие нематериальное. Это характеристика динамического процесса. Характеристика динамического состояния воды при определённых условиях. А точнее – это характеристика реакции воды на воздействия определённых материальных сил. Но ведь и в отношении понятия «информация» можно сказать то же самое. Информация – это, по сути, характеристика динамического состояния определённой материальной субстанции, вызванного каким-либо воздействием. Только эта характеристика, в отличие от рассмотренной выше характеристики «течение», субъективна: одно и то же воздействие у разных объектов может вызывать разные динамические состояния, и наоборот, разные по своей сути воздействия могут вызывать одно и то же динамическое состояние. Но в любом случае записать информацию на какой бы то ни было носитель так же невозможно, как зачерпнуть течение воды, по той постой причине, что это понятие нематериальное.

Но, говоря о нематериальности течения, мы упустили один очень важный нюанс. Само по себе течение действительно нематериально, но означает ли это, что исследовать его можно только «на месте», и нет никакого способа как-то сохранить его для проведения исследований где-то ещё? Такой способ есть. Само течение, естественно, ни в каком сосуде сохранить нельзя, но можно исследовать его параметры и записать их в каком-либо виде на определённом носителе. А потом, считав записанные параметры, можно воспроизвести (смоделировать) это течение в лабораторных условиях. То есть, записать и хранить можно не само течение, а его параметры.

Но использованное нами словосочетание «записать параметры», по смыслу полностью идентично выражению «записать информацию». Так что же, получается пресловутое масло масляное? Нет, в данном случае мы так выразились для простоты. На самом же деле, если говорить совсем строго, ни о какой записи информации здесь речи не идёт. Дело в том, что каждый раз, когда говорится о записи информации, всегда подразумевается не запись как таковая, а создание своеобразного устройства моделирования воздействий. То есть, если какие-то информационные воздействия требуется исследовать в другом месте, то, фактически, поступают так: создают устройство моделирования воздействий, переносят его в другое место, «запускают двигатель», и это устройство начинает вырабатывать нужные воздействия. Вернее, воздействия, приблизительно такие, какие нужно: ведь, например, ни одна аудио или видео запись не может с абсолютной точностью передать всё богатство реальных воздействий. А, скажем, письмо вообще не может передать звука и движения. Но это детали. А суть в том, что информация – это понятие динамическое и, строго говоря, записать информацию как таковую нельзя.

***

И опять мы дали не совсем точное объяснение. При записи информации создаётся не само устройство моделирования воздействий, а какая-то его деталь, которая, будучи соединённой с основным «агрегатом», делает его подобным устройством. Например, видеокассета с записанным на ней фильмом, «соединённая» с видеомагнитофоном, делает его устройством моделирования воздействий.

***

Так что же, говоря про запись информации на какой бы то ни было носитель, мы выражаемся неправильно? С формальной точки зрения да, неправильно. Но формальный подход в данном случае явно неуместен. Дело в том, что наше сознание воспринимает смысловую составляющую информационных воздействий. И именно поэтому очень часто неправильные, с формальной точки зрения, обороты речи придают словесным выражениям дополнительную ясность. Обратим внимание: человек употребляет подобные обороты бессознательно, просто потому, что так удобнее.

***

Очень просто и довольно оригинально выразил эту особенность нашего сознания известный японский писатель Харуки Мураками в своём романе «Страна Чудес без Тормозов и Конец Света». Процитируем.

«…я действительно воспринимаю вещи, события и людей вокруг так, как мне удобнее. Это вовсе не значит, что для окружающих удобен мой собственный характер (хотя, признаться, не без этого). Просто окружающий мир слишком часто подтверждает странное правило: чем давать вещам объективную оценку, лучше воспринимать их, как тебе удобно, – и приблизишься к истинному пониманию этих вещей.

Вот, скажем, был бы я убеждён, что Земля – не шар, а нечто вроде гигантского кофейного столика. Разве в повседневной жизни я бы испытывал из-за этого какие-то неудобства? Конечно, такой пример крайность; нельзя так просто подстраивать под себя всё что хочешь. Но факт остаётся фактом. Удобное заблуждение: Земля – кофейный столик, – кладёт на лопатки объективную истину: Земля – круглая, вместе со всеми её неудобствами – гравитацией, часовыми поясами, экватором и прочими бесполезными в практической жизни вещами. Ну, в самом деле: сколько раз на своём веку обычный человек жизненно зависит от того, что он знает слово “экватор”?»

Обратим внимание, что в повседневной жизни неправильные выражения типа «солнце поднялось высоко над горизонтом» никогда не вызывают неясностей, хотя абсолютно каждый человек знает, что солнце не поднимается и не опускается, это просто иллюзия. В данном случае воспринимается смысл сказанного, а не его формализованная правильность-неправильность, и именно за счёт этого достигается ясность. Если же попытаться сформулировать «правильно», получится что-то вроде: «Земля при своём вращении вокруг своей оси и движении вокруг Солнца заняла такое положение, что свет от Солнца стал падать в ту точку Земли, где я сейчас нахожусь, под большим углом». Прямо скажем, формальная «правильность» формулировки ясности не добавила.

***

Заметим, что и дискета с записанными данными, и магнитная лента, и прочие носители информации (естественно, вместе с устройствами воспроизведения) являются, по существу, именно устройствами моделирования воздействий. Но никто их так не называет. Обычно их называют просто: «аудиозапись», «видеозапись» и т.д. И никогда ни про какие моделирования воздействий не только не говорят, но даже и не думают. Но никакой путаницы при этом не происходит по той простой причине, что сознание, как было сказано, воспринимает смысловую составляющую любой информации, а не её формализованный вид. Если бы говорилось «правильно», то есть, например, не «видеозапись», а, скажем, «создание составной части устройства моделирования визуальных и звуковых воздействий», то ничего кроме дополнительной путаницы это не дало бы. Иначе говоря, для правильного смыслового выражения информационных воздействий очень часто бывает удобным попросту искажать правильность их формальной словесной формулировки. Впрочем, сейчас мы забежали несколько вперёд. К особенностям смысловой формы представления информации мы будем ещё неоднократно возвращаться. А пока просто отметим, что смысловая и формализованная формы информации в своей основе различны, хотя иногда могут иметь внешнюю схожесть.

4

Возникает вопрос о количестве информации. Как можно оценить количество информации, содержащейся в том или ином воздействии? На первый взгляд может показаться, что здесь всё просто: чем больше сила воздействия, тем больше информации получает объект. В ряде случаев так оно и есть. Но это не правило, а простое совпадение. Когда вы нажимаете кнопку лифта, то его реакция на данное воздействие определяется не силой вашего нажатия на кнопку, а теми силами, которые «принадлежат» самому объекту (лифту). Просто эти силы были «разбужены» вашим воздействием (нажатием кнопки) на объект.

Количество информации – это не сила воздействия на объект, а сила реакции объекта на воздействие. Если в самолёт попадёт ракета, то она произведёт очень сильное воздействие на этот объект, но рассматривать такое воздействие как информацию нельзя, так как самолёт будет или падать (то есть отреагирует в строгом соответствии с законами физики), или вообще перестанет существовать как единый объект. Другими словами, это воздействие, несмотря на свою силу, ни в коей мере информацией не является. А на такое слабое воздействие, как нажатие лётчиком какой-либо кнопки, самолёт может отреагировать очень «бурно». Иначе говоря, в данном случае он получил «много» информации. Хотя, естественно, понятия «много-мало» являются субъективными. И вопрос о количестве информации такой же субъективный, как и само понятие информации. А иначе, собственно, и быть не может: если понятие «информация» является субъективным, то понятие «количество информации» никак не может быть объективным.

***

Если мы заговорили о варианте, когда воздействие разрушает объект, то следует отметить, что подобного рода воздействия не могут быть информационными в принципе. Действительно, ведь, во-первых, сам процесс разрушения никак нельзя назвать активной реакцией (эта реакция определяется вовсе не системой обработки воздействия, а силой самого воздействия). А во-вторых, разрушенный (хотя бы частично) объект уже не представляет собой то, чем он был на момент начала воздействия. То есть при таких условиях в течение существования воздействия речь идёт, фактически, не об одном и том же объекте.

***

Можно сказать, что если воздействие информационное, то, будучи физически сколь угодно малым, оно может заключать в себе сколь угодно большой объём информации. И наоборот, сколь угодно большое по своей силе воздействие может иметь нулевой объём информации. То есть количество информации, получаемое объектом от какого-либо воздействия, вовсе не обязательно пропорционально силе воздействия. Иначе было бы очень легко определить это количество. Информационное воздействие играет роль своеобразного спускового крючка для начала какого-то процесса, и, естественно, сила самого воздействия в таком случае никак не влияет на запущенный этим воздействием процесс.

Сейчас мы снова обозначили принципиальное отличие информационного воздействия от неинформационного. И суть этого отличия в том, что поведение объекта, подвергающегося «неинформационному» воздействию, полностью определяется самим этим воздействием и механическими свойствами объекта (массой, твёрдостью, вязкостью, хрупкостью и т.д.). Информационное же воздействие само по себе никакого влияния на объект не оказывает, поведение объекта в этом случае полностью определяют «разбуженные» таким воздействием потенциальные силы самого объекта.

Если рассматривать реакцию такого объекта, как гвоздь, на такое воздействие, как удар по нему молотком, то видно, что эта реакция полностью определяется самим воздействием. Никаких потенциальных сил внутри гвоздя такое воздействие не «будит». А вот если рассмотреть реакцию автомобиля на нажатие на педаль газа, то также ясно видно, что его реакция (ускорение движения) на полученное воздействие (нажатие на педаль газа) никак не могла быть вызвана непосредственно самим этим воздействием. Просто оно «разбудило» уже имеющиеся у данного объекта «дремлющие» до этого момента силы, и именно эти силы заставили автомобиль ускорить своё движение. Налицо информационное воздействие.

Но тут мы снова сталкиваемся с уже рассмотренным выше свойством информации, а именно – с субъективностью этого понятия. Никто никогда не называет нажатие на педаль газа чем-то вроде «передача информации автомобилю». Ни у кого такое действие не ассоциируется с понятием «информация». Причина банальна: любое сознательное воздействие на объект, в случае, если его реакция строго предсказуема (как рассмотренные выше примеры про нажатие на кнопку лифта или педаль газа), никто информацией не называет. Даже если такое воздействие «будит» очень мощные внутренние силы объекта. Субъективность этого понятия налицо.

Так что же такое информация? Попробуем подытожить всё сказанное выше об этом понятии.

Итак,

1. Это в любом случае такое воздействие на объект, которое вызывает активную реакцию со стороны данного объекта

2. Это понятие субъективное, не имеющее конкретного определения. И, как следствие, понятие количества информации также является субъективным.

3. Воздействие на объект является информацией для него лишь при условии, что у этого объекта существует обратная связь с процессом, порождаемым данным воздействием

4. Отвлечённого понятия «информация» не существует, это понятие всегда рассматривается только применительно к «поведению» конкретного объекта при получении им какого-либо воздействия.

5. Воздействие на объект только тогда можно считать информацией, когда внешняя видимость реакции объекта на это воздействие (или совокупность воздействий) не соответствует известным законам физики. И сама реакция объекта должна быть направлена на предотвращение нежелательных последствий, связанных с воспринимаемым воздействием. То есть, воздействие на объект рассматривается как информация только в случае, когда речь идёт о достаточно сложных объектах.

6. Одно и то же воздействие для разных объектов может являться разной информацией, а для некоторых объектов (тех, у которых нет соответствующей системы обработки данного воздействия) не являться информацией вообще.

7. Никакое воздействие нельзя считать информацией для объекта, если оно ведёт к его повреждению или разрушению.

8. Это понятие динамическое. Постоянное воздействие не может быть информацией для объекта.

9. Это понятие нематериальное. Оно является лишь характеристикой динамического состояния материальной субстанции, вызванного информационным воздействием. Причём совершенно разные воздействия могут вызывать одно и то же динамическое состояние материальной субстанции, и наоборот, одно и то же воздействие в разных ситуациях может вызывать разные динамические состояния данной субстанции.

Разумеется, этот перечень свойств информации никак нельзя считать исчерпывающим. И дело здесь не только в сложности полного определения этого понятия, а в том, что, как уже было сказано, в каждом конкретном случае оно может иметь самое разное толкование, и мы, естественно, отразили лишь те его аспекты, которые нам потребуются в дальнейшем. И практически всякий раз, когда мы будем рассматривать это понятие, речь будет идти именно о явлении, характеризуемом перечисленными выше признаками, хотя их роль для разных ситуаций может сильно различаться.

5

В технике, как правило, с понятием «информация» всё более или менее ясно. Например, в вычислительной технике под информацией всегда подразумевается последовательность сигналов, кодирующих одно из двух условных состояний – «ноль» или «единица». Чётко определена и единица измерения информации – бит. Один двоичный разряд. И смысловое значение таких терминов, как «источник информации», «приёмник информации», «обработка», «хранение», «передача», «защита информации», – не вызывает неясностей.

Но если быть точным, то и здесь терминология изобилует неоднозначностями. Просто в данном случае нет необходимости определять все нюансы этого понятия, и, соответственно, некоторые противоречия здесь как-то не замечаются сознанием. Например, понятие «бит», строго говоря, вовсе не определяет количество информации, так как этой единицей измеряется размер памяти или файла, но никак не объём заключённой в файле (или в памяти) информации. Если в текстовом файле записаны фразы типа «Ночью темнее, чем днём», то это не будет информацией, так как в силу своей общеизвестности никакой реакции вызвать не может. Если же это файл, например, звукового формата, то и здесь через биты невозможно измерить его информационную ёмкость: файл формата MP3 примерно на порядок меньше файла формата WAV с такой же звуковой записью. А если файл представляет собой откомпилированную программу, его информационную ёмкость тоже нельзя измерить в битах: одна и та же программа (один и тот же объём информации) может иметь самый различный размер в зависимости от языка программирования, операционной системы, а также от квалификации программиста, написавшего эту программу.

Если размер книжной страницы измерять количеством умещающихся на ней печатных символов, то эта величина будет отражать, всё-таки, размер страницы, но никак не объём умещающейся на ней информации. Хотя понятно, что чем больше размер страницы, тем больше информации может разместиться на ней, но в конкретных единицах это выразить невозможно.

Собственно, на практике никогда и не используют понятие «бит» («байт», «килобайт», «мегабайт») для измерения количества информации, хотя формально именно для этой цели оно и введено. Его всегда используют для измерения размера (объёма) памяти, файла или дискового пространства. Всегда пишут: «Файл имеет размер столько-то килобайт», «Объём диска составляет столько-то гигабайт». И никогда не используются фразы типа: «Файл содержит столько-то килобайт информации». Количество бит всегда однозначно определяет количество возможных уникальных состояний объекта (регистра, адресной шины, оперативной памяти и т.п.), но совершенно не определяет количества информации, которое содержит объект (хотя понятно, что чем больше уникальных состояний, тем больше информации можно записать-воспроизвести посредством этих состояний).

Но, как уже было сказано, в вычислительной технике с понятием «информация» неясностей не возникает. Здесь чётко определено, что же имеется в виду в каждом конкретном случае. В других областях человеческой деятельности, где это понятие более расплывчато, применяют другие единицы измерения: метры магнитной ленты или киноплёнки, эфирное время, печатная площадь и т.д.

Надо заметить, что далеко не всегда возникают неясности с понятием «информация» даже в случаях, когда этот термин используется явно неправильно. (Снова сталкиваемся с особенностями смысловой формы представления информации.) Так, например, смысловое значение фразы «Человек обладает (имеет, владеет) такой-то информацией» никогда не вызывает неясностей. Но формально эта фраза совершенно неправильная. Обладать информацией нельзя, как нельзя обладать взрывом или выстрелом. Можно обладать оружием, которое производит эти выстрелы, но не самим выстрелом. Точно так же можно обладать каким-то физическим носителем информации с записанной на нём совокупностью знаков, символов, изменений химических свойств, намагниченности и т.д., которые с помощью определённых процедур могут выработать какую-то строго конкретную информацию. (Образно говоря, записанная каким-либо образом информация – это оружие, а сама информация, извлечённая из записи – это выстрел из этого оружия.) Но неясностей здесь не возникает.

6

Итак, в каждом конкретном случае понятие «информация» может иметь разный смысл. Для компьютера информацией (точнее, информационным воздействием) является последовательность перепадов напряжения, условно считающихся «нулём» или «единицей». Для магнитофона – последовательность по-разному намагниченных участков магнитного носителя. Для грампластинки – последовательность извилин бороздок на механическом носителе. Для радиоприёмника – радиоволны. Чем сложнее объект, тем, естественно, сложнее его реакция на различные воздействия. Иногда даже бывает сложно определить конкретное воздействие, на которое отреагировал такой объект. И сама реакция далеко не всегда однозначна. Тем не менее, даже для самых сложных объектов понятие «информация» обладает всеми характеристиками, которые мы определили выше.

Самые сложные объекты это, конечно, живые организмы. Их реакция на любое воздействие, даже самая примитивная реакция на самое примитивное воздействие, ни в коем случае не является аналогом реакции какого бы то ни было технического устройства. Коренное отличие здесь в том, что любой механизм, даже самый сложный, всегда реагирует в строгом соответствии с заранее заложенной в него программой, то есть в строгом соответствии с разработанным для такого случая алгоритмом. (Понятие «алгоритм» будет рассмотрено ниже.) А живой организм реагирует, вообще говоря, непредсказуемо.

Допустим, какая-нибудь собачка лежит и греется на солнышке. Пока ничего не меняется, эта собачка будет лежать и блаженствовать. Но рано или поздно что-нибудь изменится: солнце за тучу зайдёт, дождь начнётся, голод даст о себе знать или ещё что-то случится. Собачка на это отреагирует. Но здесь, в отличие от ситуации в примере про самолёт, очень трудно предсказать, на какое воздействие каким образом отреагирует этот объект. В случае, когда собачка проголодалась, можно предположить, что она побежит к миске с едой. Но существует ещё масса различных ситуаций, когда совсем непонятно, как она отреагирует на то или иное воздействие. Например, она может увидеть кошку и погнаться за ней. Или не погнаться. Может увидеть другую собаку и испугаться. А может и не испугаться, а наоборот, обрадоваться и побежать к ней, чтобы поиграть. Может обозлиться на проходящего человека и броситься на него. А может и не обозлиться. Её может насторожить какой-нибудь подозрительный шорох. Какой именно шорох или звук для неё может быть подозрительным, а какой нет, сказать трудно. Собачка – очень сложный информационный объект. Его реакцию на всевозможные воздействия никак не объяснишь с точки зрения известных законов физики. И зачастую невозможно достоверно определить не только реакцию на какое-либо воздействие, но даже наличие самого воздействия, на которое отреагировал данный «объект».

Но самое большое количество неясностей с определением понятия «информация» возникает при рассмотрении реакции на самые различные воздействия такого бесконечно сложного «объекта» как человек. Какие воздействия являются для человека информацией, а какие нет? При всей кажущейся простоте этого вопроса на него невозможно дать сколько-нибудь однозначный ответ. Слишком много непонятного в самом принципе функционирования нашего мозга. Тем не менее, в ряде случаев можно не только достаточно однозначно говорить о тех или иных информационных воздействиях, воспринимаемых человеком строго определённым образом, но и о причинах, обуславливающих специфику его реакции на них. Рассмотрением подобных вопросов мы и займёмся в последующих главах.

Но прежде чем рассматривать реакцию человека на различные информационные воздействия, нельзя не остановиться на рассмотрении – хотя бы самом обобщённом – особенностей такого известного в настоящее время объекта, как компьютер. Уж слишком сильно ассоциируются друг с другом эти два понятия – «компьютер» и «информация». (Так и хочется, перефразировав известного поэта, сказать: «компьютер и информация близнецы-братья… мы говорим “компьютер” – подразумеваем “информация”…» и т.д.). И слишком много ложных стереотипов возникло в области оценки интеллектуальных способностей компьютера. Зачастую он рассматривается как какое-то мыслящее существо, чуть ли не соперник человеку в некоторых видах его деятельности. Даже в психологии всё больше стало применяться «компьютерных» терминов, заменяющих традиционные «психологические». Так, например, то, что традиционно называлось восприятием, стали называть приёмом информации, вместо термина «мышление» применяют словосочетание «переработка информации», вместо понятия «память» стали применять выражение «хранение информации». Ничего особенно плохого в этом, конечно же, нет. Но ни в коем случае нельзя забывать, что процессы, происходящие в психике человека, не просто принципиально отличаются от процессов внутри компьютера, но вообще ничего общего с ними не имеют. И чтобы в дальнейшем не возникало ложных ассоциаций, надо хотя бы в самых общих чертах рассмотреть, что же представляет собой компьютер.

Кое-что о компьютерах и искусственном интеллекте

1

Первые достаточно совершенные компьютеры появились в 50-е – 60-е годы прошлого столетия. Слово «компьютер» тогда ещё не было распространено, чаще пользовались аббревиатурой «ЭВМ» – Электронная Вычислительная Машина. Внешне они ничем не напоминали современные компьютеры и выглядели как множество громоздких шкафов с лампочками, тумблерами, кнопками, лентопротяжными механизмами и т.д. Быстродействие, объём памяти и прочие характеристики этих машин по современным меркам были крайне низки. Да и сама их эксплуатация была делом не простым: требовались специальные машинные залы и целый штат инженеров для обслуживания. Но, тем не менее, они уже могли выполнять достаточно сложные программы, и, зачастую, просто поражали человека (тогда ещё не привыкшего к особенностям работы компьютера) своими возможностями.

В это же время возникли разговоры о скором создании искусственного разума. Причём, эти мысли высказывались вполне серьёзно, солидными учёными. И речь велась о создании не просто какого-то устройства, способного хоть как-то мыслить, а такого разума, который во много раз «мощнее» человеческого.

***

Нельзя не отметить, что эти годы были вообще временем бесконечно больших надежд на могущество техники. И на то имелись вполне веские причины: никогда ещё в истории человечества не было такого периода, чтобы на протяжении жизни одного поколения технический прогресс так радикально менял жизнь. Ещё не успели улечься восторги от ошеломляющих достижений авиации, как появились искусственные спутники Земли, а затем состоялся и триумфальный полёт человека в космос. Удалось получить управляемую ядерную реакцию и построить атомные электростанции и ледоколы. Автомобили, которые в недалёком прошлом считались экзотикой (и, кстати, были совсем примитивными), стали привычным атрибутом жизни. Бульдозеры, экскаваторы, подъёмные краны и т.д., – всё, о чём совсем недавно и мечтать не приходилось, – теперь стали чем-то обыденным. Радикально изменился и быт человека: появились радиоприёмники, телевизоры, холодильники, пылесосы и прочая техника, которая заметно облегчала и скрашивала жизнь. Сейчас всё это трудно оценить критериями того времени: множество удобств стало восприниматься так естественно, что даже как-то трудно представить всю их «степень полезности» для комфортного существования. Например, обычное электрическое освещение, в сравнении с освещением лучиной или даже керосиновой лампой, является совершенно новым уровнем комфорта, но можно ли этот комфорт реально ощутить? Не получится: это как бы и не комфорт вовсе, а что-то само собой разумеющееся. Но вот для людей поколения наших бабушек-дедушек подобный «девайс» воспринимался совершенно иначе.

Прослеживалась чёткая тенденция – различные механизмы выполняли всё более сложную работу и всё больше заменяли человека в различных областях его деятельности. Причём, все эти механизмы резко превосходили человека по силе, «выносливости», скорости передвижения. И уже на основании всего этого логично было предположить, что в скором времени должно появиться что-то такое, что резко превзойдёт умственные возможности человека и начнёт заменять его в области интеллектуальной деятельности. А появившиеся ЭВМ подтверждали эту мысль уже самим фактом своего существования.

***

Предположения о скором создании искусственного разума в те времена вовсе не выглядели фантастикой. Основанием для такого оптимизма являлись, по меньшей мере, два обстоятельства.

Во-первых, были уже достаточно хорошо разработаны теоретические основы вычислительной техники. Каждому, кто разрабатывал ЭВМ (или как-то был связан с вычислительной техникой) был ясен сам принцип работы этих, на первый взгляд, очень умных машин. И этот принцип на удивление прост, при желании и небольших усилиях его может понять каждый. Если разобраться с азами двоичной арифметики (которая, кстати, не содержит ничего сложного), а также с азами булевой алгебры логики (то есть всего-то надо знать, что такое конъюнкция, дизъюнкция и логическое отрицание) и такими понятиями как «триггер», «регистр», «счётчик», «дешифратор» (а это тоже элементарные понятия), то, в общем-то, практически всё становится ясным.

***