1.4. Наблюдатель информационного взаимодействия

Без наблюдателя нельзя обнаружить информационное взаимодействие.

В отсутствии наблюдателя нет возможности оценить процесс взаимодействия АБИ и НБИ, так как оценка такого взаимодействия предполагает взгляд на них со стороны. При этом наблюдателю недостаточно просто иметь возможность созерцать взаимодействие АБИ и НБИ, а он должен быть осведомлен и о модели поведения НБИ. Иначе его возможности установить наличие информационного взаимодействия будут резко ограничены.

При отсутствии представлений о модели поведения НБИ, наблюдатель не сможет определить, например, как связана энергия, поступившая от АБИ к НБИ с энерготратами, обусловленными деятельностью модели. Если о модели информационного поведения НБИ наблюдатель не осведомлен, тогда его компетенция ограничена физикой взаимодействия АБИ и НБИ, то есть физическими законами обмена энергией и веществом между ними.

В случае информационного взаимодействия двух компьютеров, когда наблюдатель является и автором модели поведения НБИ-компьютера, наблюдатель оказывается полностью осведомленным о модели поведения НБИ (робота) (рис. 1.6). В этом случае можно очень точно измерить все характеристики информационного взаимодействия компьютеров.

Рис. 1.6. Четыре возможных наблюдателя информационного процесса, но логически оправданным должно быть введение пятого типа наблюдателя – «не человек наблюдатель»

Человек может одновременно выступать при взаимодействии с АБИ и как НБИ такого взаимодействия, и, в то же время, как наблюдатель. В этом случае он осведомлен, по крайней мере, отчасти, о своей модели, которую вызывает АБИ и потому можно назвать такого наблюдателя как внутренне и частично (или полностью, при определенных обстоятельствах) осведомленным наблюдателем. Следовательно, в зависимости от полноты осведомленности, такой наблюдатель может частично или полностью рассчитать параметры информационного взаимодействия.

Человек может быть и сторонним наблюдателем взаимодействия другого человека (НБИ) с АБИ. В этом случае внешний человек-наблюдатель может, потенциально, получить полную или частичную информацию от НБИ-человека о модели, которую вызвал АБИ. Полнота осведомленности в этом случае зависит от сложности модели и качества информационного взаимодействия НБИ и наблюдателя (например, наблюдатель может обладать менее совершенными информационными моделями, чем НБИ). Примером простых моделей являются математические формулы, с которыми НБИ и наблюдатель оперируют идентичным образом. Следовательно, в описанном случае, когда НБИ является человек, то человек-наблюдатель может рассматриваться как внешне и частично (или полностью, при определенных обстоятельствах) осведомленным наблюдателем, а значит и в этом случае возможна оценка наблюдателем, с той или иной долей точности, параметров информационного взаимодействия или, фактически, информации, содержащейся у НБИ.

Приостановим пока дальнейшее описание нашей теории информации, поскольку представленных выше сведений о ней достаточно, чтобы начать с ее помощью анализировать процессы познания окружающего мира. Приведенные ниже примеры применения новой теории информации помогут также лучше понять основные ее принципы. Более детальную проработку этой теории мы отложим на последующие главы.

Темы для размышлений:

1. В конце раздела 1.2. было указано: информационное взаимодействие АБИ и НБИ, является односторонним – АБИ вызывает в НБИ информационные процессы (активизацию моделей поведения НБИ), в то время как сам АБИ не является элементом этих внутренних для НБИ информационных процессов, так как не есть материальный элемент модели НБИ. В противном случае, исчезает информационное взаимодействие АБИ и НБИ, как таковое (как в примере на рис. 1.3).

Вопросы: Почему исчезает информационное взаимодействие, когда АБИ становится частью модели поведения НБИ? В качестве примера можно рассмотреть более сложный объект – организм человека и его реакцию, например, на падение сахара крови, что вызывает чувство голода. В этом случае и АБИ (низкий сахар) является одним из параметров организма человека, а организм, по нашему определению, казалось бы, является и НБИ. Не противоречит ли этот пример указанному определению информационного взаимодействия? Я, лично, думаю, что нет. А вы, уважаемый читатель?

2. В разделе 1.3 приведен пример с двумя компьютерами, один из которых (АБИ-компьютер) «управляет» перемещением другого компьютера (НБИ-компьютер).

Проблема. Разместим АБИ-компьютер на НБИ-компьютере, так, чтобы они вместе перемещались на одной платформе. Пусть мы не знаем, по какими правилам НБИ-компьютер перемещается в зависимости от импульсов, поступающих от АБИ-компьютера. И пусть эти правила не имеют никакого отношения к преодолению препятствий платформой и вообще никак не связаны с окружением, в котором находится платформа с двумя компьютерами. Более того, два эти компьютера на платформе, размещены в непроницаемом для нас корпусе и мы не имеем никакого представления о его содержании.

Вопросы. Возможно ли, наблюдая за перемещением описанной «коробки» на колесах, доказать, что имеет место информационном взаимодействии чего-то с чем-то? Если при заданных условиях задачи невозможно получить однозначного ответа на поставленный вопрос (что, скорее всего, именно так), то как нужно изменить эти условия, чтобы ответ оказался однозначным?

3. На рис. 1.6 представлены четыре возможных наблюдателя информационного процесса, но логически оправданным должно быть введение пятого типа наблюдателя – «не человек наблюдатель». Как известно, сложные бытовые приборы оснащены устройствами, контролирующими их работу. Например, стиральная машина самостоятельно меняет режимы работы на разных стадиях стирки. То есть создается впечатление, что в машину встроен «неживой» наблюдатель за ее деятельностью.

Вопросы. Можно ли устройства, контролирующие работу сложного прибора, считать наблюдателями информационного взаимодействия. Или, более общий вопрос – могут ли существовать в природе наблюдатели информационного процесса, кроме человека? Или, с другой стороны, какими качествами должен обладать некоторый объект, чтобы его можно было отнести к категории наблюдателя информационного процесса? Заодно, постарайтесь представить, кто на рис. 1.6. является «не человеком НБИ»? На последний вопрос можно получить ответ после прочтения остальных глав этой книги.

Раздел 2
Простые механизмы познания и теория информации

2.1. Открытие законов природы

Покажем, как наша теория информации может использоваться для описания механизмов познания человеком окружающего мира. Для наглядности, продемонстрируем это на «законе земного притяжения», который мог бы сформулировать трезво мыслящий человек на любой стадии развития общества. Такой человек постоянно наблюдает, что брошенные им предметы всегда падают обратно на землю. Следовательно, «закон земного притяжения» мог выглядеть с его точки зрения так: поднятый с земли и затем подброшенный предмет притягивается землей. Вооруженный этим «законом земного притяжения» человек не опасается, например, что брошенный бумеранг, улетит в заоблачную даль и придется, в связи с этим, изготавливать новый.

Для простоты дальнейшего изложения, будем называть модели, которые находятся у человека как НБИ познавательными или информационными. Рассмотрим, как, согласно нашей теории, используются познавательные модели банка информации для постижения «закона земного притяжения». Опишем для этого, максимально упрощенно, элементы познавательной модели о поведении камня в окружающей среде, которую использует человек, как НБИ, при изучении свойств камня (АБИ), что приводит, в конечном счете, к формулированию «закона земного притяжения». Итак, для формулирования «закона земного притяжения» достаточно извлечь из банка информации модель, состоящую из следующих элементов (рис. 2.1): трехмерное пространство, а также земля, рука и камень в этом пространстве. При этом камень может находиться в одном из трех конечных положений – на земле, в руке или над землей. Кроме того, в модели предполагается, что камень можно свободно перемещать в трехмерном пространстве. Такая познавательная модель может использоваться для описания, по крайней мере, трех очевидных явлений (рис. 2.1): 1) камень падает на землю; 2) камень устремляется вверх и исчезает; 3) камень остается в руке; 4) камень зависает между землей и рукой. Для того чтобы из возможных явлений выбрать правильное, человек должен провести эксперимент с камнем: выронить камень из руки, например. В результате многократных повторений такого эксперимента с камнем, человек наблюдает только реализацию первого из потенциально возможных явлений – падение камня на землю. В итоге, он формулирует закон земного притяжения – поднятый с земли камень всегда падает обратно на землю.

Познавательная модель с 4 вариантами возможного поведения камня должна присутствовать в мозгу человека (возможно, явно им не осознаваемо, а на уровне подсознания) до начала эксперимента, иначе ему не из чего конструировать «закон земного притяжения».

Ведь восприятие движения камня, в том числе и по направлению к земле, осуществляется в рамках большой познавательной модели окружающего мира, которая формируется у человека в процессе взаимодействия (тоже информационного и по нашей схеме) организма и окружающей среды, с момента зарождения. И если не сформировано восприятие (модель) движения камня от руки к земле, то такое движение для человека практически отсутствует. В этом случае человек бы наблюдал, вероятно, исчезновение камня, то есть пятый вариант поведения камня и сделал бы вывод, что брошенный камень исчезает неведомо куда.

Рис. 2.1. Открытие «закона земного притяжения». Информационная модель состоит из элементов: «камень», «земля» и «рука», помещенных в «трехмерное пространство». Камень может находиться «над» землей или «на» земле или «в» руке. Модель потенциально может описывать 4 явления, например, камень (1) падает на землю, (2) устремляется вверх, (3) остается в руке или (4) зависает между рукой и землей

2.2. Мера важности информации в законах природы

Итак, возвратимся к рассмотренной в разделе 1 оценке важности информации. В примере с земным притяжением, световая энергия, поступающая к зрительному анализатору от камня, запускает познавательные механизмы, которые, в конечном счете, выбирают из банка информации познавательную модель «земного притяжения», отражающую первый из четырех возможных вариантов «закона земного притяжения».

Такая модель, по сути, и оказывается носителем информации для человека о земном притяжении. Как подсчитать, сколько информации «получено» в этом эксперименте? Можно, например, допустить, что объем информации в данном случае выражается числом состояний, которые могут быть реализованы в познавательной модели – их, допустим, два (камень упал или не упал на землю), а, следовательно, имеем один бит информации.