Файл: Бирюков, Б. В. Кибернетика и методология науки.pdf

«природе». В центре нашего внимания при этом будет общеметодологический подход к информации (количеству информации) как к понятию, характеризующему меру разнообразия, содержащегося в некотором объекте (мно­ жестве) .

3. «Разнообразностная» концепция

Теории информации, о которых шла речь в предыду­ щем параграфе — статистическая, комбинаторная, тополо­ гическая, алгоритмическая, — характерны тем, что они не пользуются явно (в самом математическом аппарате) по­ нятием информации — в этом аппарате присутствует лишь ме р а информации,— и тем не менее каждая из них неяв­ но определяет это понятие, точнее, определенную его сто­ рону.

Возникает вопрос, можно ли усмотреть какую-либо общность в этих неявных определениях?

Прежде чем мы попытаемся дать ответ на этот вопрос, очертим некоторые сложившиеся в литературе общемето­ дологические подходы к «природе» информации — подхо­ ды, оказывающие влияние не только на развитие теоретико­ информационных исследований, но и на интерпретацию процесса познания вообще. Один из этих подходов осно­ ван на обнаружении глубоких связей некоторых теоретикоинформационных концепций с определенными понятиями и теориями физики. Мы имеем в виду «негэнтропийный принцип информации», выдвинутый и обстоятельно обос­ нованный в работах Л. Бриллюэна (1960, 1966). Последний отправляется от связи между понятиями количества ин­ формации (в статистической теории информации), или эн­ тропией источника сообщений и (физической) энтропией (в статистической физике) — связи, хорошо выраженной в следующих словах Дж. Пирса: «Уменьшение энтропии (в смысле статистической механики.— Б. Б.) увеличивает свободную энергию системы. Но увеличение свободной энергии в точности равно минимально необходимой энер­ гии для передачи сообщения, которое приводит к увели­ чению свободной энергии, и эта энергия оказывается пропорциональной энтропии в теории информации... За информацию, приводящую к уменьшению энтропии (в статистической механике) системы, нужно расплачи­ ваться. Эта плата пропорциональна энтропии (в теории

2 4 0

информации) источника сообщения, от которого исходит эта информация» (Дж. Пирс, 1967, стр. 240 — 241).

Вклад Л. Бриллюэна состоял не только в том, что он обосновал этот принцип 7, но и в том, что он, так сказать, «продлил» эту связь, распространив «негэнтропийный принцип информации» на анализ научных процедур. Он показал, что такой подход, основанный на понимании научного исследования (экспериментов и наблюдений, установления законов) как борьбы (никогда не заканчи­ вающейся полной победой, но необходимо ведущейся наукой!) с «научной неопределенностью», является весь­ ма плодотворным (например, открывающим путь к уста­ новлению количества информации в законах науки). Данный подход, основанный на шенноновской теории и стремящийся распространить статистико-информацион­ ный подход на такие способы получения знаний в науке, как эксперимент и наблюдение, в ряде работ зарубежных ученых, и в частности Маккея, перерастает в направле­ ние, получившее название теории научной информации; это направление, с одной стороны, стремится обобщить шенноновскую теорию, распространяя ее на сферу науч­ ного наблюдения, эксперимента и теории, а с другой стороны, оно уже осознает «недостаточность теории Шеннона для исследования указанных гносеологических процедур, выдвигая более широкое понимание предмета теории информации... и пытаясь обосновать правомер­

но в ней, в философском плане, пожалуй, недостаточен момент «онтологизации» своих рассмотрений. От этой черты свободна другая концепция информации, обладаю­ щая поэтому большей «обобщающей силой»,— «разнообразностная» концепция. Основания, заставляющие нас обращаться прежде всего к этой концепции, следующие.

Ни одна из упоминавшихся нами в этой главе тракто­ вок информации (в частности, ни понимание «информа­ ции» «просто» как сведений, ни истолкование ее как

7 О критике этого принципа со стороны некоторых специалистов мы скажем ниже.

241

снятой неопределенности, ни обобщения Маккея, связыва­ ющего информацию с измерением изменений в знаниях вообще) не схватывает «до конца» суть дела; каждая из таких трактовок «работает» в определенной области. Воз­ никает вопрос, можно ли предложить такую трактовку понятия информации, которая, согласуясь с интуитивно­ содержательными представлениями об информации (ска­ жем, как «сведений», «сообщений», сообщающих нечто новое), вместе с тем не расходилась бы (или расходилась в «минимальной» мере) с имеющимися уточнениями это­ го понятия (и его различных аспектов) в существующих «теориях информации». Представляется, что в поисках такой трактовки (или, лучше сказать, приближения к ней) целесообразно попытаться разобраться в той «сети» категорий, с «узлами» которой связаны имеющиеся в науке представления об информации. Во всяком случае это соответствует тому подходу к научным понятиям, ко­ торый Ф. Энгельс имел в виду, когда писал, что понятия следует рассматривать «в их историческом, соответствен­ но логическом, процессе образования» 89.

Трактовка, которую мы имеем в виду, уже на про­ тяжении ряда лет обосновывается А. Д. Урсулом. Речь идет об истолковании «природы» информации на основе общенаучного понятия разнообразия (соответственно, философской категории р а з л и ч и я ) и философского понятия о т р а ж е н и я (отображения). Описать ее мож­ но следующим образом (ср. совместную с А. Д. Урсулом статью автора этих строк, 1970).

Как известію, различие есть, говоря языком логики, отрицание неразличимости, тождества; тождество [это отношение определяется для двух объектов, но благодаря присущему ему свойству транзитивности может быть распространено на любое число (равных) объектов] есть такое отношение между объектами, в котором они нахо­ дятся тогда, когда все их свойства — общие, т. е. когда все истины, которые можно высказать об одном объекте, можно высказать о другом и наоборот; таково определе­ ние «тождества неразличимых», данное еще Лейбницемэ. Так вот, информацию можно понимать как своего рода

8К. Маркс и Ф. Энгельс. Сочинения, т. 25, ч. 1, стр. 16.

9G. W. Leibniz. Fragmente zur Logik. Ausgewählt, übersetzt und erläutert von F. Schmidt. Berlin, 1960, S. 249—250, 315.

242

«отрицание», «снятие» неразличимости. Переход от трактовки информации как «снятия» неопределенности к пониманию информации как «снятия» неразличимости выглядит достаточно убедительно, если принять во вни­ мание следующие соображения. Неопределенность свя­

димости. Но наличие невероятностных, нестатистических подходов в теории информации свидетельствует о том, что связь феномена информации со случайностью и воз­

случайности и возможности? Остается, по-видимому, признак «различимости — неразличимости». Поэтому-то информацию и можно трактовать как «снятую» неразли­ чимость — как р а з н о о б р а з и е .

Общенаучное понятие разнообразия неплохо прояс­ няет «природу» информации. Именно, можно считать,

меньшее различие, т. е. различие двух объектов (как следует из лейбницева определения тождества, объекты различны — т. е. не тождественны — тогда, когда они от­ личаются хотя бы в одном каком-либо свойстве). Напри­ мер, если в ящике два шара, отличающиеся друг от дру­

вокупность шаров» не содержит информации. Чем боль­ ше в совокупности отличных друг от друга элементов, тем больше эта совокупность содержит информации. По-

. нятие «элемент» при этом следует понимать в самом ши­ роком смысле: это не обязательно какая-то отдельная «вещь»,— к числу элементов могут относиться и классы, свойства, отношения «вещей», и классы классов и т. п. Информация «появляется» тогда, когда хотя бы два «элемента» в совокупности различаются, и она «исчеза­ ет», если объекты «склеиваются», отождествляются.

Разумеется, сказанное выше представляет собой фи­ лософскую аргументацию в пользу концепции разнооб­

243

разия в применении к понятию информации («разнообразностной» концепции информации). Эта аргументация должна быть подкреплена анализом фактического поло­ жения вещей в имеющихся теоретико-информационных экспликациях, что мы и попытаемся сделать в дальней­ шем изложении. Пока же заметим следующее.

«Разнообразностную» концепцию впервые достаточно подробно развил У. Р. Эшби. Анализируя основы науки об управлении и переработке информации, Эшби, как мы отмечали в гл. I, пришел к выводу, что самым фундамен­ тальным понятием кибернетики является понятие «раз­ личия», откуда естественный путь вел к «разнообразностной» концепции информации и тезису, что теория информации изучает процессы «передачи разнообразия» по каналам связи, причем, как говорит этот ученый, «ин­ формация не может передаваться в большем количестве, чем это позволяет количество разнообразия» (У. Р. Эшби, 1959, стр. 248).

Эшби развивал концепцию разнообразия на материа­ ле статистической теории информации. Развитие неста­ тистических, невероятностных подходов в теории инфор­ мации повысило убедительность этого акта обобщения — перехода от трактовки информации как снятой неопре­ деленности к пониманию информации как «снятого тож­ дества». В отечественной и зарубежной философской литературе не раз отмечалось, что различные теории ин­ формации, не использующие в качестве исходного поня­ тия вероятность, можно истолковать в рамках «разнообразностной» концепции.

Наиболее обстоятельно исследовал методологические пути преломления концепции разнообразия — концепции, фактически общенаучной и значит имеющей непосред­ ственно философский смысл10,— в различных теориях информации А. Д. Урсул (1967, 1968, 1971). Основываясь на положениях У. Р. Эшби (1959), он показал, сколь, полезна категория различия (и понятие разнообразия) для выявления «природы» информации; под этим углом зрения были проанализированы различные теории ин­ формации: не только статистическая теория, но и ком­ бинаторная, топологическая (введенная Н. П. Рашев­

10 Об общенаучных понятиях и их отличии от философских кате­ горий см. гл. II нашей книги и § 1 гл. III.

244

ским, как мы говорили, из биологических соображений), «динамическая» (использование понятия количества ин­ формации в теории динамических систем), алгоритмиче­ ская (А. Н. Колмогоров) и др.

Здесь нет необходимости излагать «механику осмыс­ ления» всех этих теорий в «полуфилософских» терминах различия и разнообразия. В большинстве случаев оно получается весьма естественным, как, например, в случае подхода А. Н. Колмогорова. В соответствии с этим под­ ходом, если объекты одинаковы, то длина программы, осуществляющей переход от одного объекта к другому, становится равной нулю; по мере же роста различий двух объектов растет и «сложность» пути перехода от одного к другому — растет длина программы построе­ ния одного объекта на основе другого. Получается, что программа «измеряет» степень различия (или степень тождества) двух объектов, представляет ее определенным числом команд, определяющих выполнение, в определен­ ном порядке, системы операций, преобразующих один объект в другой.

Выше мы охарактеризовали термины «различие» и «разнообразие» как полуфилософские. Ясно, что в пред­ шествующем абзаце они присутствуют своей философ­ ской стороной. Но в них есть и другая «половинка» со­ держания — математическая (и логико-математическая). В соответствии с ней применимость «разнообразностной» концепции в математических теориях информации пред­ полагает измеримость разнообразия. И такая измеримость действительно имеет место (например, использование теоретико-множественной теории меры).

В осмыслении природы информации концепция раз­ нообразия играет роль некоторого гносеологического прин­ ципа. Методологическая его эффективность состоит, как представляется, в следующем. Этот принцип дает воз­

деть интегративную, синтетическую роль «разнообразностпой» концепции. Она позволяет получить ответ на по­ ставленный в начале этого параграфа вопрос — в чем общность имеющихся неявных определений информации на основе меры информации тех или иных теорий инфор­ мации. Ответ состоит в следующем: эта общность коре­ нится в том, что все они, обычно по-разному, выражают

245

р а з н о о б р а з и е явлений материального мира и челове­ ческого познания.

По мнению А. Д. Урсула, возникающий в результате осуществления этой роли «расширенный» вариант кон­ цепции разнообразия охватывает все математические подходы в теории информации и допускает развитие тео­ рии информации в будущем; это связано с упомянутой синтетической функцией, выполнять которую затрудни­ тельно другим — более «узким» — трактовкам информа­ ции. Быть может, этот взгляд возлагает на «разнообразностную» концепцию преувеличенные методологические надежды. Ведь в родственной синтетической роли можно использовать понятие неопределенности (об этом поня­ тии см.: В. С. Готт, А. Д. Урсул, 1971). Во всяком случае бесспорно, что «разнообразностное» осмысление семанти­ ческих и прагматических теорий информации наталкива­ ется на определенные трудности (см. ниже). Но одно достоинство концепции, истолковывающей феномен ин­ формации с помощью понятия разнообразия, нам пред­ ставляется очевидным: она позволяет естественным об­ разом связать понятие и н ф о р м а ц и и с философской категорией о т р а ж е н и я .

4.«Передача разнообразия»

Вчем состоит процесс «передачи разнообразия», о ко­ тором говорит Эшби в цитате, приведенной в предшеству­ ющем параграфе? Очевидно, что это — хорошо изученные

втеориях информации процессы передачи, хранения (пос­ леднее можно рассматривать как частный случай переда­

чи, а именно, передачу во времени) и переработки (преоб-, разования) информации. Носитель исходного, «передавае­ мого», разнообразия — это «передающее устройство», а объект, которому «передается» это разнообразие,— «при­ емное устройство». Такова, как известно, «классическая» схема процесса передачи информации, изложенная в тер­ минах концепции разнообразия.

Осуществлять связь — значит нечто передавать в прост­ ранстве или (и) времени. Это «нечто» — с рассматривае­ мых позиций — представляет собой «разнообразие»; пос­ леднее можно понять как с л о ж н о с т ь последователь­ ности (конфигурации) элементов. Поэтому нередко гово­ рят, что информация (количество информации) есть (все­

246

го только) мера сложности. Трактовка «передачи разно­ образия» как «передачи сложности» как бы «возвращает» нас к пониманию информации как «непредсказуемости»: «От передатчика к приемнику передается только слож­ ность, и сложность в самом деле есть то, чем не располагает приемник, сложность непредсказуема, и мерой информации является скорее не число переданных символов, а эффек­ тивность этих символов, оригинальность группировок этих символов, рассматриваемая как противоположность ба­ нальности предсказуемого сообщения» (А. Моль, 1966,

стр. 284).

«Передача разнообразия» — это представление, сложив­ шееся на почве пауки, в результате кибернетического под­ хода к исследованию поведения и взаимодействия объек­ тов реальности. Как мы знаем, вскоре после возникновения кибернетики и теорий информации в диалектико-материа­ листической философии получил распространение тезис о родстве, связи и т. п. процессов передачи информации и актов того, что материалистическая философия издавна называла «отражением». В нашей философской литерату­ ре сложилась устойчивая традиция рассмотрения понятия информации на основе философской категории отражения (И. Б. Новик, В. С. Тюхтин, Б. С. Украинцев, А. Д. Ур­ сул, Н. И. Жуков и др.); мы не останавливаемся здесь на различных нюансах в трактовке проблемы «информация

иотражение» у этих (и иных) философов. Однако не­ сколько замечаний — в дополнение к сказанному в гл. I — о философском понятии отражения сделать следует.

Опираясь на многовековую материалистическую тра­ дицию, В. И. Ленин в 1908 г. высказал тезис, что «логич­ но предположить, что вся материя обладает свойством, по существу родственным с ощущением, свойством отраже­ ния» 11. Отправляясь от этого тезиса, отечественные фило­ софы пришли к согласному выводу, что свойство отраже­ ния, будучи необходимым и всеобщим свойством материи— как говорят, ее атрибутом, — состоит в том, что процесс взаимодействия материальных систем, явлений, процессов реальности приводит к «воспроизведению», в определен­ ной форме, свойств и отношений, заключенных в одной системе, в свойствах и отношениях другой. (Мы не касаем­ ся здесь попыток более конкретно описать атрибут отра-

иВ. И. Ленин. Полное собрание сочинений, т. 18, стр. 91.

247