1.3. Типы и виды информации

Согласно информационной парадигме, предложенной в разделе 1.1, информация представляет собой самостоятельную реальность, не сводимую к свойствам каких-либо систем материального мира. А это значит, что её изучение надо начинать со структурирования информационной реальности и классификации обособленных информационных структур.

Конечно, как и в физическом мире, где всё взаимосвязано, в мире информационном различные виды информации также взаимосвязаны. Поэтому, пока эти взаимосвязи ещё недостаточно изучены, принципы, по которым проводится классификация информации, могут существенно различаться. Например, в работе [Корогодин, 2000] информация классифицируется по своей принадлежности к определённым видам носителей, используемых ИС. В этой классификации на молекулах ДНК или РНК базируется генетическая информация, на структурах нервной системы – поведенческая, а на внешних носителях, используемых в социуме, – логическая.

Такой подход вряд ли можно считать удачным, так как искусственные ИС, основанные на компьютерных технологиях, не обладают ни ДНК, ни нервной системой и явно выпадают из этой классификации.

На наш взгляд, гораздо большей общностью обладает классификация, основанная на функциональном использовании информации в ИС. В таком подходе совершенно отчётливо проявляется три типа информации: модельный (М-тип), управляющий (С-тип) и генетический (G-тип информации). При этом в каждом из перечисленных типов можно выделить два информационных вида. Первый вид связан с информацией, которая определяет целенаправленное поведение ИС в окружающей реальности. Это R-вид информации. Второй – это информация S-вида, используемая для построения и функционирования самой информационной системы.

Таким образом, можно классифицировать 3 типа и 6 видов информации, которые, используя аббревиатуры от английских аналогов предложенных названий, можно обозначить как MR и MS для модельного типа, CR и CS для управляющего типа, а также GR и GS для генетического типа.

Информация обладает ещё одним важным свойством, присущим любому типу и виду, – её «наблюдаемостью» или осознаваемостью. Использованные здесь кавычки подчеркивают интуитивный характер этого термина, базирующийся на ещё не обсуждавшемся в данной работе феномене сознания. Как правило, информация R-вида является осознаваемой, а S-вида – остаётся неосознанной.

Теперь рассмотрим каждый тип и вид информации более подробно.

1.3.1. Модельная информация MR-вида

Информация MR-вида – это информация, формирующаяся в результате сенсорного восприятия ИС окружающей реальности. Иерархическая структура именно этого вида информации обсуждалась в предыдущем разделе.

MR-информация необходима для существования активных ИС, способных совершать целенаправленные действия во внешней среде. К подобным ИС относятся и все биологические организмы, для осуществления жизнедеятельности которых необходим обмен веществ с окружающей средой, обеспечивающий поддержание гомеостаза системы. Но решение этой задачи невозможно без представления о том, что эта среда собой представляет и каким образом она меняется.

При этом, в зависимости от иерархического уровня, на котором расположен биологический организм, и от сложности решаемых задач, реализуются и используются разные иерархические уровни MR-информации.

Первичный уровень связан с ситуативным поведением в конкретной внешней обстановке. Образный уровень уже способен обеспечивать целенаправленные действия организмов в окружающей реальности. Такие действия учитывают прогноз развития событий и могут игнорировать обстоятельства текущей ситуации. В ИС, использующих вербальный уровень, возможно моделирование скрытых закономерностей физического мира и их целенаправленное применение для его преобразования.

Следует отметить, что информационные модели реальности отражают иерархическую природу физического мира и, следовательно, в своих развитых формах MR-информация также является иерархичной.

Как отмечалось в разделе 1.2, формирование первичных, образных или вербальных структур MR-информации невозможно без существования врождённых знаний, определяющих значения слов и их отношений в семантических сетях. Такие знания, устанавливающие логические и пространственно-временные отношения между словами, составляют фундамент всей иерархии MR-информации, моделирующей воспринимаемую реальность в ИС биологических организмов.

По существу, врождённый тезаурус представляет собой чистые априорные знания, рассмотренные И. Кантом в его «Критике чистого разума». Однако априорные знания нельзя рассматривать как всеобъемлющие. Они отражают лишь ту сторону реальности, знание о которой необходимо для приспособления организмов к окружающей среде. Поэтому когда опытные (апостериорные) знания выходят за границы реальности, в которой существует биологическая жизнь, они могут оказаться в противоречии с теми логическими и пространственно-временными отношениями, которые представлены во врождённом тезаурусе биологических организмов.

Примером такого выхода за пределы априорного знания может служить трансформация пространственно-временных и логических отношений, проявляющаяся в теории относительности и в квантовой механике.

Важнейшим качеством MR-информации является её осознаваемость. При этом характер осознанного восприятия зависит от иерархического уровня структур, связанных с воспринимаемой информацией. На первичном уровне осознаваемость выступает как чувственное восприятие или, в философских терминах, как переживание квалиа. На образном уровне мы имеем дело с эмоциональным восприятием, дающим обобщённую характеристику текущей ситуации. А на вербальном уровне осознание связано с рассудочным мышлением, раскрывающим смыслы окружающей действительности. Но в любом случае осознание порождает запоминаемое знание и делает MR-информацию наблюдаемой и доступной для анализа.

1.3.2. Модельная информация MS-вида

Любая ИС естественного или искусственного происхождения обладает сложной структурой, требующей согласованной работы её относительно самостоятельных частей. Поэтому такая система должна содержать собственную функциональную MS-модель, позволяющую управляющему органу поддерживать работоспособность всего организма.

Естественно, подобная модель не может быть выстроена в процессе восприятия окружающей реальности, а с необходимостью должна быть изначально заложена в систему в процессе её создания, то есть содержаться во врождённом тезаурусе ИС.

Для биологических ИС, претерпевающих изменения в течение всего жизненного цикла, MS-модель также должна соответствующим образом трансформироваться. В случае сложных биологических организмов такая модель является иерархической, отражающей структуру: клетки – органы – организм.

Важно также иметь в виду, что при использовании MS-информации в управлении конкретным организмом функциональная модель ИС должна быть индивидуальной и, следовательно, должна реализовываться на первичном иерархическом уровне, где отсутствуют какие-либо обобщения. Но если это так, то обмен информацией между подсистемами организма также должен происходить на первичном уровне – на уровне сигнальной системы. По-видимому, осознаваемые сигналы боли, удовольствия или позывов являются языком этой сигнальной системы.

Однако структура любого организма, кроме внутренней представленности в MS-модели, представлена в отражённом виде и во внешней реальности. И эта внешняя представленность может быть смоделирована на основе MR-информации. Для человеческого организма такое моделирование происходит уже не только на первичном уровне, но и на образном и на вербальном иерархическом уровне. В результате открывается возможность для рефлексии и самосознания человека.

Более того, любые другие биологические организмы, являясь внешними по отношению к воспринимающему индивиду, могут быть представлены MR-моделями, а их строение и функционирование обобщены до образного и вербального уровня.

Нужно также отметить, что, в отличие от MR-информации, MS-информация не осознаётся, и человек не осведомлён об особенностях своего индивидуального строения, не отражающихся во внешней реальности.

1.3.3. Управляющая информация CR- и CS-видов

Любая ИС состоит из некоторого количества специализированных подсистем или органов, работа которых зависит от согласованного функционирования всех частей ИС. Такое согласование достигается в результате деятельности управляющих центров, которые используют информацию C-типа для донесения функциональных команд к исполнительным органам.

Управляющая информация C-типа, также как и модельная, представлена двумя видами.

При посредничестве информации CR-вида осуществляется поведение организма как целого в окружающей среде. При этом физическое поведение системы реализуется с помощью разнообразных внешних эффекторных органов и устройств. К ним относятся органы, обеспечивающие движение системы, экзокринные железы, выделяющие в окружающую среду химические вещества, такие как жиры, феромоны, слизи или нити, а также органы, производящие акустические сигналы, электрические разряды и свечение.

При посредничестве информации CS-вида осуществляется управление внутренними эффекторами организма, в результате чего решается основная для существования организма задача – поддержание гомеостаза биологической системы.

Управление в ИС основано на передаче последовательностей сигналов от управляющего органа к эффекторам. Такие последовательности, по сути, являются языком управления системой. В биологических организмах этот язык представляет собой импульсы нервной системы или химические вещества, воздействующие на подсистемы, такие как гормоны, вырабатываемые эндокринными железами. Эти две возможности образуют нервный и гуморальный каналы управления, которые работают совместно, дополняя друг друга.

Разделение управляющей информации на R- и S-виды проявляется в организмах уже на физиологическом уровне. Так, CR-вид связан с соматической нервной системой, обеспечивающей передачу от сенсорных органов MR-информации в управляющий центр и с обратной передачей на внешние эффекторы управляющей информации R-вида. А передача информации CS-вида происходит по вегетативной нервной системе, которая используется также для получения информации MS-вида о состоянии внутренних органов.

Простейшей задачей управления в ИС является выполнение эффекторами необходимых функционально завершённых действий. Такие действия совершаются в результате получения органами команд, состоящих из последовательностей управляющих символов – паттернов возбуждения нервной системы.

Если команды являются врождёнными, они реализуют неосознаваемые действия в форме рефлекторных дуг, обеспечивающих стандартную реакцию эффекторов на определённую MR- или MS-информацию. Если команды выстроены в результате обучения или приобретённого опыта, то завершёнными действиями будут навыки, доступные на сознательном уровне. Следует подчеркнуть, что при этом сама C-информация по-прежнему будет оставаться неосознаваемой.

Как правило, CS-вид информации связан с врождёнными командами, а CR-вид – с использованием команд, задающих навыки. Однако внешние эффекторы также способны совершать рефлекторные действия, а при определённых тренировках можно выработать навыки, позволяющие осознанно управлять внутренними органами.

Последовательность завершённых действий и соответствующих им команд в случае внешних эффекторов образует поведенческие паттерны PR, которые также могут быть врождёнными или приобретёнными в результате опыта. Врождённые паттерны поведения определяют инстинкты – те образцы поведения, которые необходимы для осуществления фундаментальных функций биологических организмов, таких как питание, размножение и самосохранение.

Множество {PR} всех доступных поведенческих паттернов определяет пространство поведения конкретного организма, а последовательности PR – фактические формы поведения.

Подобные формы выстраиваются организмом в соответствии с целями, определёнными в ИС. А сами цели, в свою очередь, создаются на основе MR-информации всех доступных иерархических уровней. Первичный уровень, связанный с текущей внешней ситуацией, определяет оперативные цели, реализуемые с помощью отдельных поведенческих паттернов, а образный и вербальный – перспективные цели, осуществление которых требует создания сложных форм поведения и, возможно, новых поведенческих паттернов.