Напомним читателю, что, как это было указано выше, настоящая глава не является прямым продолжением главы первой, но ориентирована на изложение информодинамического подхода еще раз, несколько другим языком, что может помочь восприятию материала, особенно если его изучают в учебных целях.

Прежде всего, отметим, что информатика как наука об информации и, в частности, теоретическая информатика в информодинамическом подходе (далее информодинамика) есть проблема неизмеримо большая, чем теория информации.

Под последней все еще понимается не более чем развитие, интерпретация Шенноновской математической теории передачи информации (математической теории связи), где изначальные акценты на “передачу” и “связь” в условиях помех, уменьшающих передаваемое количество информации, формально постепенно исчезли. Информатику же, для спасения лица, стали определять невразумительными высказываниями типа “некая синтетическая дисциплина” (Н.Н.Моисеев), “наука, которая базируется на вычислительной технике” (А.А.Дородницын) и аналогичными, подборку которых можно посмотреть, например, в [9].

Даже трудно понять, почему везде и всюду с информацией работают как с “вычислительно-техническо-количественной” характеристикой чего-либо, считая ее чем угодно, вплоть до атрибута материи, лишь бы не рассматривать ее как самостоятельный феномен. Конечно, в традиционном (сигнальном, операторно-структурном) управленческом варианте количественные характеристики более чем справедливы, но это уже не информатика, а та самая изначальная количественная теория передачи информации, т.е. управление в его классическом виде, когда “информация и есть управление”.

Исторически случилось так, что попытки тем или иным образом обратить внимание научной общественности на первичность неколичественного изучения информации, привели, судя по литературным источникам, к формированию понятия “информатика”. Но здесь полезнее вспомнить работы А.А. Богданова и фон Берталанфи именно как работы, указавшие на первичность формирования для изучения информации того, что мы сейчас в информодинамическом подходе называем общей теорией открытых систем.

Отметим, что термин открытости до сих пор вызывает вопросы и разночтения в основном благодаря его чисто техническому, программистскому пониманию. Необходимо вспомнить и Винера, хотя прочтение “Кибернетики” сегодня уже во многом зависит от собственных взглядов того или иного читателя.

Слишком долго студентов учили пассажам типа “…необходимо оперировать количественными характеристиками смыслового или семантического содержания информации”. Это “классический” пример, показывающий как довлеющая концепция понимания информации как практического синонима сигнала (сообщения), на долгие годы отодвинула понимание информации как реалии Мира.

Наступило время задуматься об информации, как о чем-то более значительном, нежели сигнал (управление в соответствующей цепи) или количество (чего-то и как-то по разному определенного), а заодно и показать открывающиеся при этом перспективы. Читатель должен, наконец, задать вопрос массе писателей: что же вы вкладываете в понятие “передача и получение информации”? Не спутали ли вы это с “сообщениями”?

Поэтому рассмотрим здесь некоторое введение в информодинамику и информодинамическую общность систем (для их более глубокого понимания необходимо профессиональное знакомство с [5]).

Речь пойдет, как и сказано в эпиграфе, о феномене информации и феномене ее самоорганизации, о законах, которым подчиняются явления информационные и их связи с явлениями энергетическими, включая в совокупность информационных явлений и интеллект, разум в его нормальном общечеловеческом, а не надуманном для отдельных ситуаций определении как это сделано в [14], вообще все негэнтропийные информационные процессы. Взаимосвязь такого подхода и соответствующего ему понимания систем и управления и является предметом нашего рассмотрения.

Итак, какой путь, какую последовательность изложения материала предлагает информодинамика, информодинамический подход, что полезно предварительно изучить для конструктивного восприятия новой науки? Ясно, что такое рассмотрение необходимо начинать с определения роли и места информодинамики в общем ряду всевозможных “…динамик”.

Вспомним. Человек занимался механикой весь исторический период своего существования. Но долгие годы многое в ней было для него просто искусством. Появление механики Ньютона сделало эти тайны почти рутинной процедурой. Но главным было другое – в представление человека о Мироздании пришла некоторая осмысленная регулярность. Так же у человека складывались отношения и с гидродинамикой, и с термодинамикой. Электродинамика родилась быстрее – было почти ясно, где, что и как искать. Результат поисков дал для понимания Мира едва ли не больше, чем для нужд утилитарных. Но все это системы, которые для этих самых нужд вполне могут рассматриваться как системы первого порядка динамики.

С системами явно многопорядковыми или “вложенной динамики” человек тоже имеет дело достаточно давно. Такова любая экосистема от рисового поля до океана, вложенность динамических процессов может проявляться даже в техногенных системах, например, ударные волны в трубопроводах большого диаметра. Одним из показательных примеров вложенной динамики, достаточно изученных как со стороны феноменологии, так и в плане формализма, является турбулентность. Однако как изученной?

Турбулентность возникает в потоке жидкости, при определенных условиях как самостоятельная, в некотором смысле – отдельная динамическая система турбулентных вихрей. Она существует “по своим собственным законам”. И в формальном представлении эта динамическая система тоже “отдельная”, подчиняющаяся своим собственным законам – теории турбулентности, связанной с уравнениями потока лишь через параметры. Когда же в таком потоке жидкости движется некоторое тело, то оно оставляет свой турбулентный след, из динамической системы вихрей возникает еще одна весьма устойчивая пространственная система, для формализации которой требуется уже свой аппарат.

Однако в прикладном аспекте человеку от систем вложенной динамики фактически надо было очень и очень немного и “по отдельности”: от самой турбулентности – оценки динамических нагрузок на винты, лопасти и т.п., от ее следов – и того меньше, возможность найти и проследить след судна, его класс и, если удастся – “возраст следа”. Явлением же “вложенных динамических систем”, соотнесением формальных аппаратов представления его составляющих, обобщением этих составляющих и их формализмов традиционно интересовался лишь крайне малочисленный класс теоретиков.

В физике и квантовой механике относительно сказанного выше “все наоборот”: по следам (и не только по фотографиям треков частиц, но и в самом общем смысле) стараются найти как можно больше подробностей, а задача соотнесения аппаратов представления процессов “разного уровня вложенности” если и не главная, то и не меньшая, чем само “выяснение подробностей” – трактовка, объяснение экспериментального материала.

В отношении же информодинамики, информации как феномена весь смысл исследования состоит в поиске единого представления для целой системы процессов, “вложенных один в другой” (или даже в систему процессов), поскольку сам феномен информации существует только как совокупность всех этих процессов.

Постановка проблемы представляется достаточно понятной, ведь и след возникает только при определенных условиях движения тела в жидкости, возникновении системы турбулентных вихрей (т.е. случайного квазистационарного процесса) и самоорганизации этого процесса в структуру.

Исходя из возможностей аксиоматической математики и общепринятой “технологии исследований”, вряд ли можно надеяться на то, что сегодня здесь можно построить какой-нибудь совершенно новый формализм. Можно предположить, что именно в рамках сегодняшних описательных возможностей, мы всегда придем в некотором смысле к тому же, что и в случае с турбулентностью, то есть к уравнениям “процесса-оболочки” и системе условий “вкладывания внутренних процессов”.

Таково соотношение сущности явления и уровня развития современного формального аппарата. Этот аппарат, начиная от нотации, от способа записи, не предназначался для представления совокупностей разнопорядковых процессов, наоборот, сама идея исчисления бесконечно малых заключалась в том, чтобы сводить различные процессы к однородным потокам однородных, неразличимых “бесконечно малых”.

Укажем на существенную, всё определяющую разницу в сущности самих явлений: замкнутую систему можно изучать по частям, рассматривая отдельные уровни вложенности процессов, открытая же система существует только как совокупность всего, составляющего целое. Каким бы способом мы не выделяли из нее отдельный уровень, процесс или их совокупность, полученное будет не более чем частной моделью, в таком виде в открытой системе не существующим.

До настоящего времени информацию атаковали регулярно, но совершенно другими средствами. Результатов – сколько угодно, но все “около”. Правда “немного спутали” теорию передачи информации и теорию связи с теорией собственно информации, в результате чего изучение информации как явления фактически заменили изучением некоторой не вполне определенной характеристики процессов физического Мира.

С другой стороны, “энтузиасты” построили множество многомерных миров (“декартов ящик” все терпит, а вот как он сам соотносится с Природными реалиями?) и понятие информационного поля стали употреблять всуе. В результате выросло целое поколение ученых, считающих все разговоры об информации как явлении, “дурным вкусом”, чем-то недостойным настоящего исследователя. Еще немного – и будет принято решение “о не рассмотрении работ, связанных с информационным полем”, аналогично подобному решению о движении колеса по гладкому рельсу.

Да, для этого много объективных оснований. Но есть и другое объяснение. Серьезное изучение информации как феномена ведет к изменению многих сегодня незыблемых устоев, пересмотру многих аксиоматически утвержденных стереотипов, многих научных концепций. По-видимому, интуитивное, “буквально на уровне подсознания” понимание квалифицированными исследователями возможности такой ситуации ведет к “защитной реакции” от любых попыток “все сломать и начать делать науку заново”.

Однако это “ненужная предосторожность”: в части разрушительной такие попытки для становления информодинамики просто не нужны, достаточно ясно как обойтись без революций не только в обществе, но и в науке. Просто не будем считать, что наука, построенная на интуитивистско - конструктивистских соглашениях, прямым путем ведет к вершинам познания. Это полезный этап, но этап уже во многом пройденный. Пора переходить от изобретения, от фактической эвристики “аксиоматики абсолютной абстракции” к поиску и открытию “аксиоматики Природной”.

Достаточно ясно, что первая из них – для систем абстрагированных, потерявших перед исследованием часть своих связей и составляющих, вторая – для реальных, существующих в Природе именно и только потому, что они открыты, связаны со всеми остальными системами и, следовательно, наблюдаемы этими системами. Замкнутая же система формально наблюдаема только “изнутри”, в совместном замыкании с инструментом наблюдения и наблюдателем, т.е. при порождении, с точки зрения Природы, новой системы, ранее не существовавшей и “специально от нее изолированной”.

Конечно, это не значит, что на основе замкнутой концепции нельзя попробовать реализовать некоторую реалию физического мира. Однако при реализации сколько-нибудь глобальных проектов такого рода мы неизбежно сталкиваемся с неучтенными последствиями восприятия их Миром как систем открытых. Проблема заключается в том, что результаты замкнутого проектирования становятся объективной реальностью Мира взаимодействующих систем, приобретая и проявляя свойства, которые мы не могли или не хотели увидеть в модельном замыкании.

Выйти из этого порочного круга можно только при признании объектом науки не только модельных концепций, но и Мира системно-открытого, где взаимодействие систем осуществляется не столько через количество переданной информации и силовое взаимодействие, но, прежде всего, через ее феномен, через информацию как “систему саму по себе”, структуру, существующую параллельно и во взаимодействии со всеми остальными системами независимо от их материальности, виртуальности, аксиоматической замкнутости и “пространственной близости” друг к другу.

И указанное выше требование “аксиоматики Природы”, если, конечно, не понимать под ней “твердый математический фундамент”, достаточно правомочно и понятно, тем более, что об этом прямо говорили и Винер (о “поиске природных основ, на которых базируется все”), и Бэкон (“тот побеждает природу, кто ей повинуется”), и Колмогоров (о невозможности моделирования сложных систем иначе как повторив полностью, с неограниченным предшествованием, всю историю их возникновения).

Все это в постановочном плане представляется достаточно очевидным и принципиально не может вызывать возражений, кроме как следующих:

1. для создания устройств чисто технических все это совершенно ненужно;
2. как это все сделать?

Первое возражение целиком связано, прежде всего, с военно-экономической направленностью текущей науки и не является разумным предлогом отказа от изучения Мира открытого, в котором, как выяснилось, есть более чем достаточно очень практических вещей. А вот “как это делать” рассматривает наука информодинамика.

Информодинамика берет на себя ответственность за продолжение “не термодинамического и неколичественного подхода” и излагается на уровне возможностей сегодняшней терминологии после наведения в этой терминологии некоторого порядка и понимания того, что все природные системы могут адекватно рассматриваться только как системы открытые, непрерывно взаимодействующие со своим окружением. Это взаимодействие кроме силовой формы обеспечивается и в форме “не силовой” столь же открытыми связующими системами, частными проявлениями феномена информации.

Вместе с информодинамикой появляется возможность согласования известных уже представлений, построения на этой базе общей теории открытых систем как картины Мироздания, не требующего для своего существования “великих взрывов” и тому подобного придумывания гипотез и сущностей. Именно поэтому в изложении информодинамики практически не используется математический аппарат. Этого здесь просто нельзя делать по указанным выше причинам, кроме как в тех случаях, когда его применение обеспечивает иллюстративность и компактность изложения материала и не ведет к замыканию открытой системы.

Не надо делать из этого утверждения выводов о “чисто философском” направлении информодинамики. Напротив, для нее еще просто нет математического аппарата, базирующегося на требуемой основе. Все, что было изобретено, все обобщенные функциональные преобразования годятся для представления счетных совокупностей процессов, представленных потоками, хотя и бесконечными, но однородными, состоящими из бесконечно малых неразличимых сущностей.

В случае открытых систем мы имеем дело с несчетным множеством потоков, каждый из которых может раскрыться сам по себе в более чем счетную совокупность потоков, состоящих не из безликих бесконечно малых, но из бесконечного разнообразия структур. Представляется, что сказанного достаточно для оценки глобальности предстоящей задачи создания адекватного математического аппарата науки завтрашнего дня.

Заранее согласны – воспринимается это все достаточно трудно, но, поверьте, и изложить в первый раз не легко. Зато результаты, похоже, вполне достойны трудов. Удается установить, что информация (в общем смысле, как природное явление, феномен) – это многоуровневая система вложенных динамических процессов взаимодействия потоков данных (текстов) и структур (контекстов), организованная в соответствии с законами (правилами) балансировки потоков как внутри уровней (текстов и контекстов), так и взаимобалансировки уровней. В целом феномен информации оказывается равноподобен феномену интеллекта (разума).

Отметим, что, к примеру, в электродинамике мы можем считать (до определенного предела, если не интересуемся проблемами общей теории поля) уравнения необходимыми и достаточными условиями – электромагнитное поле “само для себя оболочка”. И не просто считать – можно получать из этого реальные прикладные (утилитарные) результаты, поскольку электромагнитное поле существует как физическое (силовое) взаимодействие. С информодинамикой ситуация зеркально-дополнительная: уравнения лишь необходимые условия балансировки, т.е. существования уже “имеющей место” негэнтропийной информационной системы. Достаточные условия существования – это вся совокупность технологии и истории (процесса) создания и балансировки системы.

“Внутри” оболочки (уравнений) информационной машины в смысле изначального, общего формализма ничего нет по определению, по способу ее устройства. Существует только набор правил организации уровней процессов взаимодействия данных и структур, т.е. некоторый набор правил для порождения более чем счетных множеств формализмов, причем как адекватных реалиям физического мира, так и “чисто виртуальных”.

В отличие от электродинамики информодинамика “сама по себе” для нужд утилитарных вроде бы непригодна, она “может” лишь две вещи: объяснить устройство резонатора “динамического структурного поля” – сиречь информационной машины, интеллекта; установить вид свободной волны динамического структурного поля, которая оказывается дополнительно-подобной структуре физической (энергетической) Вселенной, “второй половиной” Мира. Однако этим информодинамика в корне меняет представление и о прикладных, и о фундаментальных теориях, и о процессе познания в целом. Открытые системы существуют как непрерывный процесс взаимодействия, Мир открытых систем – это Мир динамический, Мир, конструируемый непрерывно. Адекватно воспринимать его может только аппарат, ориентированный на технологические правила организации этого процесса.

Информодинамика предлагает и рассмотрение проблемы создания информационной машины, альтернативной или, вернее, дополнительной к абстрактной модели вычислений – машине Тьюринга. Эта дополнительность заключается в следующих отличительных свойствах предлагаемой информационной машины:

- её способности эффективно оперировать с потоками структур данных более чем счетной (конструктивно) мощности на существенно конечной аппаратной базе, т.е. не требуя абстракции бесконечной памяти (ленты машины Тьюринга);

- возможности физической реализации её самой, а не некоторого паллиатива (каковым является архитектура фон Неймана для машины Тьюринга).

Поэтому специальный раздел информодинамики “Вертикальная машина” – по существу эскизный проект машины, “копирующей живой человеческий мозг”, проект, целиком основанный на информодинамических построениях. Принципиально важно, что “копирование мозга” оказывается выполнимым лишь на уровне топологии и динамики потоков данных и структур, на уровне принципа действия. Вероятно, что это единственно возможная “принципиальная схема” машины, способной оперировать потоками более чем счетной мощности, за счет того, что при её безадресной организации обеспечивается возникновение и существование устойчивой системы потоков структур, перемещающихся несигнальным способом. Задача доведения Вертикальной машины до реализации вряд ли намного сложнее и дороже проектов современных суперкомпьютеров, но только в части создания её аппаратной реализации. Проблемными остаются два вопроса.

Дополнительно можно упомянуть, что это исследование впрямую ведет к физике открытого Мира. Поставив задачу изучения феноменологии и законов открытых систем мы просто не имеем права обойти стороной вопрос об устройстве “самой большой” из них, совокупности всех существующих систем, Вселенной-как-целого. Выводы, впрямую следующие из информодинамической концепции, конечно не “новая физика”, но пример того, как можно устроить целостную концепцию картины Мира, если сосредоточиться не на собирательстве гор фактов и изобретении экзотических формализмов и “моделей”, но, в соответствии с ТСС, на том, как должны взаимодействовать уже известные факты и формализмы, если они и вправду принадлежат единой согласованной сущности – Вселенной. Совсем не исключено, что и физика, и вся наука в целом именно так и должны быть устроены, что это основной путь их построения на обозримый период.

Все, что есть в этом Мире интересного, как с познавательной, так и с утилитарной позиции, порождается взаимодействием открытых систем. Адекватно построить теорию открытых систем возможно только в динамическом процессе ее конструирования, причем такое конструирование необходимо включает в себя и создание достаточно представительного множества таких систем, и накопление опыта общения с ними – таковы “правила игры” с открытыми системами.