Что такое информация? - Эдуард Казанцев

А. Колмогоров определил ее как науку «о системах, воспринимающих, хранящих, перерабатывающих и использующих информацию». Причем речь шла не вообще о системах, а системах типа ЭВМ.

Независимо от кибернетики велась работа по созданию общей теории систем. Здесь основная идея Л. Берталанфи (1950 г.) состояла в отыскании сходства законов из различных научных дисциплин в надежде обобщая их, вывести общие закономерности. К настоящему времени накоплено достаточно данных, благодаря которым может быть сформулирован целый ряд обобщающих системных теорем:

1. Система тем более стабильна, чем больше элементов и связей ее составляют (Берталанфи, Коммонер).

2. В соперничестве с другими системами выживает та из них, которая наилучшим образом способствует поступлению энергии и использует максимальное ее количество наиболее эффективным образом (Лотка, Одум, Моисеев).

3. Система не может быть описана одним параметром, она всегда существенно многомерна (Митчерлих).

4. Выносливость системы определяется самым слабым звеном в цепи ее потребностей (Либих).

5. Система не может спонтанно повысить степень своей симметрии (Кюрье).

6. С наибольшей эффективностью система функционирует в определенных пространственно-временных границах.

7. Система всегда противодействует внешнему воздействию, стремящемуся изменить ее устойчивое состояние (Ле-Шателье, Браун).

8. Система из одного устойчивого состояния может перейти в другое устойчивое состояние только через состояние хаоса (Чернавский).

9. Систему нельзя объяснить (понять), не выходя за рамки самой системы (Гёдель).

Замечательным свойством данных теорем является то, что все они верны как для живых, так и для «неживых» систем.

5.2. Информационные технологии

Совокупность полезных ископаемых, заключенных в недрах страны (руда, уголь, нефть, газ и т. д.), определяется как национальные минеральные ресурсы. Иногда их называют невозобновляемыми ресурсами. К возобновляемым материальным ресурсам относится: энергия ветра, рек, Солнца, лесов, сельскохозяйственных угодий и т. д.

99 % своего исторического пути люди имели дело в основном только с материальными объектами. Задача, решаемая на протяжении тысячелетий, заключалась в том, как умножить при помощи различных инструментов и машин мускульную силу человека.

Между тем в последней четверти XX века одним из наиболее важных национальных ресурсов промышленно развитых стран становится информация. Какой реальный смысл можно вкладывать в понятие информационные ресурсы? Ресурсы, как мы обычно понимаем, — это то, на что можно рассчитывать в материальном отношении (что нас «греет, кормит, одевает»), а не бесплотные информационные образы.

5.2.1. Информационные революции

На самых ранних этапах формирования трудовых коллективов для синхронизации выполняемых действий человеку потребовались координированные сигналы общения, сложность которых быстро возрастала с повышением сложности трудового процесса. Эту задачу человеческий мозг решал эволюционно — без искусственно созданных инструментов: развивалась и постоянно совершенствовалась человеческая речь. Речь была первым носителем человеческих знаний. Природные возможности человека по накоплению и передаче знаний впервые получили «технологическую поддержку» после создания письменности, которая стала первым историческим этапом развития информационной технологии. По археологическим данным, до этого этапа человечество просуществовало один млн. лет. То есть, отрезок времени, в течение которого человек использует информационные образы, не составляет и 1 % от возраста цивилизации. Поэтому исторический опыт, а следовательно, и глубина творческой интуиции человека на несколько порядков слабее в информационной сфере деятельности, чем в сфере традиционного материального производства.

Первая информационная революция — это книгопечатание, которое, резко увеличив тираж пассивных носителей информации — книг, впервые создало информационные предпосылки ускоренного роста производительных сил (первый печатный станок изобрел Гуттенберг в XV веке).

Начало второй информационной революции связано с пуском в эксплуатацию в 1944 г. первой ЭВМ. Впервые в истории человечества основным предметом труда в общественном производстве промышленно развитых стран становится информация. Тенденция неуклонного перекачивания трудовых ресурсов из сферы материального производства в информационную сферу является сейчас наиболее заметным, но далеко не единственным симптомом приближающихся «гигантских потрясений», которые получили название «информационный кризис».

В чем проявляется информационный кризис? Сравним уровень производства энергии с уровнем радиоизлучения (одного из источников информации). Для земной цивилизации уровень производства энергии достигает 1020 эрг/сек., что меньше мощности падающего на нашу планету потока солнечного излучения на 4 порядка (1024 эрг/сек). Таким образом, за последние 300 лет интенсивного роста производства и потребления энергии человечество все еще не вышло на уровень сотых долей процента от солнечного фона на планете Земля.

В то время как радиоизлучение Земли за последние 2–3 десятилетия возросло в миллионы раз и по мощности приблизилось к радиоизлучению Солнца. «Информационный взрыв» для внешнего наблюдателя выглядит вспышкой (в метровом диапазоне) новой «звезды», по яркости равной Солнцу.

Если XVII столетие — век часов, XVIII–XIX столетия — эра паровых машин, то XX–XXI столетия — эра связи и управления. По оценкам специалистов, в течение 80-х годов XX века расходы промышленно развитых стран на «технику слабых токов» — электронику и связь, — превысили расходы на «технику сильных токов» — энергетику.

90-е годы XX столетия — это граница, отделяющая эру энергетики от эры информатики.

Растущая зависимость промышленно развитых стран от источников информации (технической, экономической, политической, военной и т. д.) привела к созданию на рубеже 80-х годов новой экономической категории — национальные информационные ресурсы. Информация становится таким же основным ресурсом, как материалы и энергия, и, следовательно, по отношению к этому ресурсу должны быть сформулированы те же критические вопросы: кто им владеет, кто в нем заинтересован, насколько он доступен, возможно ли его коммерческое использование? Информационные ресурсы, как и сельскохозяйственные, относятся к весьма ограниченному числу экономически значимых воспроизводимых ресурсов.

Таким образом, информационные ресурсы — это непосредственный продукт интеллектуальной деятельности наиболее квалифицированной и творчески активной части трудоспособного населения страны.

Активными информационными ресурсами называется та часть национальных информационных ресурсов, которая доступна для автоматизированного поиска, хранения и обработки на ЭВМ. Конкретные формы использования ЭВМ становятся все более разнообразными: вычислительные центры, глобальные системы ЭВМ, вычислительные комплексы и т. д.

Совершенствование компьютеров — объективно неизбежный процесс, происходящий к тому же в быстром темпе. Изменяются все компоненты: элементная и конструктивная база, архитектура, вычислительные алгоритмы, средства проектирования, программирования, изготовления и т. д. Все это сказывается на улучшении качества и возможностей компьютеров, на расширении области их применения. К сожалению, ни одна страна пока не добилась принципиального успеха. Компьютеры, построенные по принципу машин фон Неймана, подошли вплотную к границе, где иссяк их потенциал. Сейчас требуется привлечение принципиально новых идей, новой математики, новых алгоритмов и т. д.

Принципиальным недостатком современной науки является фрагментарность научного знания, которая не позволяет получить целостную картину мироздания. Фундаментальная наука, возникшая в древности как область цельного знания о Космосе, Природе и Человеке, сегодня чрезмерно дифференцирована с ориентацией на получение материальной выгоды. Это привело человечество к тупиковой ситуации, когда развитие большого количества глобальных проблем угрожает самому его существованию. Поэтому можно считать, что