Отрывок из книги - Информодинамика или Путь к Миру открытых систем.

Путь к феноменологии и информодинамике

Завершая обзор прикладной, инструментальной теории ИСУ и некоторых ее приложений, мы обязаны задать себе вопрос. Подошли ли мы здесь к решению “информационно-интеллектуальной” проблемы? Можем ли мы сейчас, “спустя полстолетия после Винеровской формулировки кибернетики и в результате ее развития”, однозначно сформулировать: интеллект – это…, информация – это…?

Предложенные выше определения терминов и сама трактовка теории ИСУ, конечно, не позволяют дать положительного ответа на эти вопросы. Все рассмотренные построения – только необходимый этап познания, все приведенные формулировки – пока сугубо инженерные, базирующиеся на интуитивном понимании предметов исследования, а именно феноменов интеллекта и информации. Но именно инженерный подход, и, в частности, отсутствие претензии на априорные и окончательные формулировки, позволяет сделать некоторые существенные для понимания проблемы выводы.

Все сказанное выше – не более чем “этап нормальной инженерии”, этап осмысления действительной задачи, области ее существования и глобальности открывающихся горизонтов поиска “современного варианта информационной науки”.

Представляется, что сложность указанных феноменов и место, занимаемое ими в общей картине Мира таковы, что любые “строгие”, схоластические формулировки окажутся сугубо ущербными. Это, к сожалению, относится и к Винеровскому определению: “Информация – это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств”. Следуя классикам диалектического материализма, можно было бы сказать: по Винеру информация суть объективная реальность, доступная нам через понимание.

Такого рода определение симметрично классическому определению материи в материалистической философии. Оно пустое как в феноменологическом плане, в смысле понимания феномена, так и в плане конструктивном, в том смысле “как определяемое устроено, и как с ним работать”.

Представляется достаточно показательным сопоставление основных положений прикладной теории ИСУ и суммы традиционных определений предмета исследования и области знания, именуемой сейчас “информатика”. Начнем с ИСУ.

• рассматривает “интеллектуальность” как обязательный атрибут систем, уровень сложности которых не позволяет дать приемлемый, для адекватного восприятия системы, уровень моделирования за счет ее функционального (или “кибернетического”) описания;
• исходит из того факта, что интеллектуальность может быть проявлена только в общении, т.е. в управлении (например, в реорганизации баз знания и изменении логики системы в зависимости от знания, полученного в общении).

• сложная система наблюдаема с точностью до ее языкового представления;
• язык представления системы должен соответствовать сложности системы;
• логика описания и суждения изменяется в процессе работы с информационным потоком;
• объект управления и система управления разделяются, вводятся отдельные понятия системной сложности объекта и системы управления, в отличие от традиционного представления погружение объекта в систему управления, в общем случае, недопустимо;
• управление зависит от соотношения сложности объекта и системы управления, бессмысленно строить интеллектуальное управление для неинтеллектуальной системы;
• управление делится на внешнее (изменяющее) и внутреннее (стабилизирующее), управление существует и различается в пределах гомеостаза и гомеокинеза, необходимость различения тенденции и артефакта обуславливает введение понятия собственного времени системы;
• управление строится как “немодельное” по “производной от динамики” потока информации;
• реализуется понятие “дискретного интеллектуального управления”, вводится понятие реструктуризации на основе проверки “информационной устойчивости”;
• вводится понятие информационного замыкания системы как практический критерий ограничения связи с внешним миром для балансировки стартового набора подсистем и необходимости работы с максимально открытой системой;
• обеспечивается техническая возможность самосовершенствования систем высокого уровня в процессе их существования и другое.

Теперь обратимся к информатике.

• название фундаментальной естественной науки, изучающей проблемы передачи и обработки информации (Ершов А.П.);
• наука о преобразовании информации, которая базируется на вычислительной технике. Предметом информатики является вычислительная технология, как социально-исторический феномен… состав информатики – это три неразрывно и существенно связанные составные части: технические средства, программные и алгоритмические (Дородницын А.А.);
• некая синтетическая дисциплина, которая включает в себя разработку новой технологии научных исследований и проектирования, основанной на использовании ЭВТ, и несколько крупных научных дисциплин, связанных с проблемой общения с машиной и, наконец, с созданием машины (Моисеев Н.Н.);
• комплексная научная и технологическая дисциплина, которая изучает, прежде всего, важнейшие аспекты разработки, проектирования, создания, “встраивания” машинных систем обработки данных, а также их воздействия на жизнь общества (Михалевич В.С.);
• наука о проблемах обработки различных видов информации, создании новых видов высокоэффективных ЭВМ, позволяющая представлять человеку широкий спектр информационных ресурсов (Якубайтис Э.А.);
• наука об осуществляемой преимущественно с помощью автоматических средств целесообразной обработке информации, рассматриваемой как представление знаний и сообщений в технических, экономических и социальных областях (Французская академия);
• наука, техника и применение машинной обработки, хранения и передачи информации (М.Брой, Германия);
• отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы, связанные с ее сбором, хранением, поиском, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах деятельности (СЭС).

Остановимся на этом, и не будем ориентироваться на полный уход от смысла науки об информации, присущий ее отождествлению с computer science, просто вычислительной техникой или пониманию ее как общенаучной категории с необходимыми для этого понятиями моделей данных, алгоритмов и программ.

Нетрудно видеть, что все определения вместе и каждое в отдельности, прежде всего, аспектные, “прилагаемые”, относящиеся скорее к некоторым фактам и ситуациям физического мира, но не к сущности предмета исследования – феномену информации как к таковому, т.е. не конструктивны относительно предмета науки. Информатике отводится по умолчанию некоторая вспомогательная, к тому же не совсем ясно обозначенная роль, это уже и не кибернетика, не управление, но и не нечто самостоятельное, со своим предметом, аппаратом и т.п.

На этом фоне прикладная теория ИСУ в ее сегодняшнем состоянии может претендовать на более скромную, но зато и более определенную роль “информомеханики”, дисциплины, хотя и не вполне оформленной как, например, механика Ньютона, но предназначенной для обеспечения технологически согласованных конкретных действий над вполне определенными, наблюдаемыми и конструктивными объектами.

Для ясности научной ситуации напоминаем.

1. Теория сигналов, теория передачи информации и другие аналогичные теории были разработаны для систем кибернетического уровня и ориентировались на естественный математический язык этих систем. Для более сложных систем эти теории могут дать только модели кибернетического уровня, возможность использования которых определяется задачей исследования или “убежденностью” исследователя.

2. Понятие интеллектуального управления в теории ИСУ никак не связано со спекулятивным (не будем бояться этого слова) понятием “искусственный интеллект”. Понятием ИИ фактически обозначаются работы, связанные с созданием кибернетических (т.е. неадекватных реальной системной сложности) моделей поведенческих аспектов человека. Антропоцентристская позиция при этом доводится до своей предельной крайности, что ведет к постановочной подмене интеллекта, как атрибута сложной системы, интеллектом, как отличительной чертой гуманоида. Давайте отметим, что человек велик и значим и без приписывания ему одному свойства, которым обладают и не гуманоидные системы.

3. Самым тяжелым для информатики (как науки) моментом явилась потеря ею собственной области исследования – сложных систем, базирующихся на информационной парадигме управления. Вернее, эта область ныне захвачена неадекватным ей направлением экспертно-эвристически-нечеткой концепции коррекции математически заданных передаточных характеристик, приписываемых сложным системам без достаточных на то оснований. Информатика отдала всю собственную область исследования своей малой составной части и даже не негодует по поводу претензий этой части на самодостаточность.

4. Долго и достаточно противоречиво Наука пытается разделить свою информационную и управленческую ветви, хотя все прекрасно знают, что “информация и есть управление”. Прикладная теория ИСУ неизбежно подводит нас к фундаментальному выводу: то, что мы все называем весьма неопределенным термином “интеллект”, “интеллектуальность” проявляется только в процессах управления на открытом информационном уровне, но, может быть, не только проявляется, но и вообще возникает и может существовать. Теперь становится достаточно ясно, что теория управления в современном виде является описанием малой части информационных систем, основанных на сигнальной парадигме, а общий случай базируется на парадигме структурной.

Таким образом, мы опять приходим к необходимости понимания сущности именно феномена информации. Нас интересует определение, прежде всего, конструктивное, однозначно трактующее как это явление (феномен) устроено, каковы его законы и как им можно “распоряжаться”. И, конечно, каковы общие феноменологические законы манипулирования с битами, байтами, структурами их адресной связи, т.е. теми сущностями, совокупность которых сейчас называют представлением информации и которую отнюдь нельзя изначально считать “самодостаточным информообразующим набором”.

Обратимся опять к перечню традиционных, общепринятых определений, того, что нам предлагается понимать под информацией.

• любые сведения о каких-либо ранее неизвестных объектах;
• содержательное описание объекта или явления;
• результат выбора;
• содержание сигнала, сообщения;
• меру разнообразия, отраженное разнообразие;
• сущность, сохраняющуюся при вычислительном изоморфизме;
• уменьшаемую неопределенность;
• меру сложности структур, меру организации;
• результат отражения реальности в сознании человека, представленный на его внутреннем языке;
• семантику и прагматику языка представления данных;
• атрибут материи и многое, и многое другое.

В некотором смысле даже трудно назвать, что ею не называют. Но, несмотря на широту, практическую всеохватность совокупности определений, сразу же, как и в случае и информатикой, бросается в глаза абсолютная их не конструктивность, даже в совокупности. Единственным полезным конструктивно выводом здесь является то, что в совокупности определений слишком много атрибутивных свойств той сущности, которую пытаются определить как “информацию”.

Это прямо наводит на соображение – не может некоторая сущность, обладающая таким набором атрибутивных признаков, определяться как “свойство чего-то”, как указано в одном из определений быть “свойством материи”. Конечно, выше мы вполне обошлись понятием интеллекта, как атрибута сложной системы. Но мы показали конструктивное использование этого определения на определенном, уже пройденном (здесь, в первых частях этой книги) этапе и далее пора переходить к более “фундаментальным” формулировкам.

Исходя прямо из приведенного перечня и наших соглашений по определению информационной сложности и открытости систем, справедливо считать феномен информации (и интеллект, как его производную в определенных условиях), одной из образующих сущностей Мира.

Во всяком случае, принимая такую трактовку, мы расширяем, но не отменяем принятые выше соглашения и заведомо защищаемся от априорного, искусственного занижения уровня сложности исследуемого феномена, от неявной подмены исследования сложного явления исследованием некоторых его аспектов, которые не только его не представляют как целое, но являются одномоментным, преходящем представлением, может быть даже ложным (в контекстно-зависимом смысле) представлением.

Вообще прикладная теория ИСУ, практика создания и эксплуатации способных к развитию больших информационных систем, однозначно показывают – успех проекта, успех реализации прикладной системы достигается там, где информация рассматривается как минимум результатом взаимодействия потоков данных и структур, причем в совокупности внутренних ее представлений в системе и потоков внешнего (межсистемного) обмена.

Занижение уровня представления, попытка уложить “все свойства” в модель данных, набор дескрипторов, вообще в какую-нибудь априорную, постулированную аксиоматическую систему, приводит к созданию нежизнеспособных, саморазрушающихся систем.

Сказанное является достаточным основанием, по крайней мере, для рабочей гипотезы – мы имеем дело с качественно другим феноменом, сложность его определяется не количеством уровней, на которые (при определенной степени изворотливости) удалось его декомпозировать, не количественными характеристиками уровней, но тем, что необходимо рассматривать всю совокупность объектов (структур, процессов) как единое целое.

Любая попытка выделить “существенные компоненты” автоматически уничтожает не только контекстные взаимосвязи системы с окружающим Миром, но и внутренние контекстные связи, система становится не только “не помнящей родства”, но даже “не помнящей самоё себя”. В лучшем случае вместо исследования поведения открытой системы мы сведем все к препарированию трупа.

Если мы хотим понять законы функционирования живого организма, то мы и должны изучать именно его, а не его абстракцию и именно в его процессе функционирования, а не в абстрактном потоке. Тезис кажется простым до самоочевидности, наверное, поэтому его повсеместно игнорируют. А стоило бы бережнее относиться к пониманию вещей, известных еще со времен античности.

Процессы распада объединяют сквозной вертикалью все уровни организации, все процессы Мира. Но, для того чтобы появился некто и произнес слово “информация”, должна была возникнуть и устойчиво существовать вся эволюционная пирамида, вся совокупность видов, популяций и процессов их взаимодействия. Надобно очень сильное желание, чтобы не видеть, насколько различно организованы процессы распада, энтропии и процессы негэнтропийные, самоорганизации, эволюции, вплоть до феноменов информации и интеллекта.

Весьма некорректно определять негэнтропию как некоторую количественную оценку обратную физической энтропии, тем более распространять характеристику одноуровневого, сквозного процесса разрушения на сложно организованный процесс эволюции (т.е. на общий случай взаимодействия иерархий открытых систем). Более того, может оказаться, что и энтропийные процессы в физическом и информационном Мирах происходят несколько по разному.

Следует признать, что в погоне за “максимальной простотой”, а на самом деле в попытке симметрично распространить уже известные представления на существенно несимметричную совокупность систем и процессов, исследователи сами себя обманули, не исследованной и непонятой феноменологии просто навязали более или менее “похожий” аппарат – “раз негэнтропия – значит возьмем обратную величину”.

Но чему обратную? Никто пока не наблюдал “чисто физическую негэнтропию” и даже не предсказал ее теоретически (кроме как модель Великого взрыва и т.п. экзотику). Все, что обозначается и наблюдается как негэнтропийные процессы суть исключительно результат функционирования открытых систем определенных уровней организации. В этом смысле “обратная величина” обратна “ничему”, это просто смешение разнопорядковых явлений, более того, явлений имеющих разную сущностную природу.

Следует признать, что феноменологию негэнтропийных систем до сих пор не пытались построить как целое. В лучшем случае исследовались какие-то отдельные аспекты или узкие классы систем, обычно же все сводилось к симметричному инвертированию формул, а заодно с ними и феноменологии физических энтропийных систем на явления другой сущностной природы, нежели физические и энергетические.

Поэтому ответы следует искать в исследовании именно феноменологии открытых систем, в нахождении тех общих законов, которые управляют всей совокупностью иерархий открытых систем в их естественном взаимодействии. Сколь не чрезмерной казалась бы претензия – сделать это необходимо, до сих пор других путей не изобретено, сначала надо понять сущность феномена, природу явления, и лишь после этого возможна надежда на адекватность формализации.

Дальнейшие главы будут посвящены исследованию законов самоорганизации структур открытых систем, которые позволят придти к пониманию сущности феномена информации. Учитывая глобальную сложность проблемы, нам придется для ее рассмотрения сформировать базовую для нее теорию структурной согласованности и, в конечном счете, науку о явлении, феномене информации и его динамической сущности – информодинамику.