Про информацию

Понятие "информация" до сих пор остаётся весьма туманным...

Лет тридцать с копейками назад я тоже задумался над этим вопросом

и вот что у меня получилось...

Всё это у меня уже где-то написано, но вот по просьбам трудящихся...

В энциклопедическом словаре написано, что это слово происходит от латинского

informatio — "разъяснение", "изложение"... (Что вряд ли, в виду того, что у

латинян кроме их военных технологий, всё ворованное — от алфавита до самого

ихнего "вечного города".) ...И обозначает сведения, первоначально передаваемые

людьми устным, письменным или другим способом...

Но вот же эти самые сведения, зафиксированные письменным способом, лежат

себе на полочке уже лет двадцать без всякой их передачи, то бишь прочтения — они

что от этого перестали быть информацией? А компьютерный файл, где заведомо

никаких сведений нет, поскольку заполнен байтами, сформированными генератором

случайных чисел — тоже не информация?

Это не так! То есть написанное в энциклопции — неудовлетворительно.

Да, "сведения, передаваемые людьми и техническими устройствами..." — ТОЖЕ

информация. В точности так же как надетые на мне штаны — тоже материя. И в том

смысле что вполне материальны, и в том что сделаны из ткани. Впору для

обозначения разных смыслов слова "материя" вводить нечто типа М1, М2, М3...

При чем самое фундаментальное понятие, где не различаются даже поля и частицы,

будет М0. Для информации — аналогично.

Вот оно, это самое И0 (парное к М0) здесь далее и рассматривается.

Информация И0, так же как и материя М0 — фундаментальные сущности, такие же,

как энергия, пространство, время, а так же идеи. (Вернее "абсолютные идеи", о

которых — далее.) Все они существуют вполне объективно (хотя и разными

способами), то есть никак не зависят от наблюдателя, хоть реального хоть

виртуального. В точности так же, как например электрическое поле, изучаемое

классе в седьмом на уроках физики, хотя и выявляется по поведению помещенного

в него пробного заряда (такого маленького, чтобы не искажал его слишком

сильно), но прекрасно существует и в его отсутствии...

Про энергию я можно сказать ничего не знаю; время — чистая длительность, а

пространство — протяженность, этакий ящик со стенками, удалёнными в

бесконечность. Все объекты, находящиеся в этом ящике, будем называть

"реальными". Они же, впрочем, и "материальные". Однако несколько потесним это

понятие: "идеальному" теперь будет противопоставляться не оно. Потому что любой

реальный объект состоит из материи и наложенной на неё информации. Материя это

субстанция, из которой "сделан" реальный объект, а информация — то, что

определяет его форму. (Включая и внешний вид и внутреннее устройство.) То есть

информация всегда наложена на какой-то материальный носитель и по-другому не

существует. А материя всегда имеет какую-то форму, то есть на неё всегда

наложена какая то информация.

Деление сущего на "объекты" — пока что наш произвол, но там видно будет...

Материя, как известно, сохраняется: не исчезает и не появляется, а только

переходит из одной формы в другую. Информация при этом — не сохраняется:

исчезает и заменяется на другую, определяющую вот эту новую форму. Возможно,

только частично. Или, что то же самое, новое информационное значение по большей

части совпадает с предыдущим. Но за то информация может быть перенесена (как

минимум частично) с одного носителя на другой и таким образом скопирована в

неограниченном количестве экземпляров. В то время как материя всегда пребывает

в единственном числе.

Таким образом информация и материя хотя и взаимно независимы, но существуют

только совместно.

Способность информации копироваться с одного носителя на другой известно в

философии как "отражение".

Дискретность информации И0 — под вопросом и зависит от дискретности

пространства. И времени. Дискретность И1, И2, И3... связана с дискретностью

идей. А они — в ведении математиков. Но не будем забегать вперёд.

Количество информации это логарифм от количества всех возможных состояний

(форм) данного объекта.

Если например объект это сооружение, построенное из детских кубиков, и даже

если кубиков всего два, то и в этом случае количество возможных вариантов их

взаимного расположения на игровом столе — колоссально. И соответственно

количество описывающей это информации — весьма велико, хотя это всего лишь

несколько чисел — взаимная ориентация и расстояние. Которое — весь числовой

ряд. Ну пусть и не весь, а только в пределах игрового стола. Но сколько там

будет например десятичных цифр — определяется только некими физическими

ограничениями, я даже и не знаю какими — дискретностью пространства например.

(Нет, наблюдателю возможно хватило бы и трёх десятичных цифр, но мы же его не

привлекаем?...) А если еще вспомнить, что кубик (например деревянный) состоит

из атомов, которые некоторым образом сложены в молекулы целлюлозы, а они — в

структуры следующего уровня, из которых и состоит материал... То есть смысл в

каждый момент ограничиться только одним таким уровнем, и рассматривать

информацию только на нём, считая всё что ниже — материальным носителем.

Выбор таких уровней это в принципе тоже наш произвол. Но выбирая их слишком

часто, обнаружим, что информация на соседних уровнях не одна и та же, но сильно

связана. А при расстоянии больше некоторого критического она оказывается

взаимно независима. Более того: для двух соседних вот таких вот уровней

оказывается, что информация на нижележащем определяет структуру, а значит и

информационную емкость лежащего над ним. Например микросхема это совокупность

областей кристалла сверхчистого кремния с разными видами и количеством примесей

в каждой области, из которых и деланы активные элементы, соединенные между

собою в схему проводящими дорожками напылённой металлизации. Вот эта

информация (тип и количество примесей в каждой области плюс сведения о

металлизации) и определяет что это такое там реализовано. И если это -

запоминающее устройство, то и количество ячеек в нём.

Итак, количество возможных форм (состояний) даже совсем казалось бы

простенького объекта — колоссально, но не все они равноценны. Некоторые из них

выделенные, "осмысленные", а все остальные — нет. И их неизмеримо больше.

Так из текстов: 6*7=39, 6*7=40, 6*7=41, 6*7=42, 6*7=43 выделенным является

предпоследний. (Почему — думаю, каждый сам догадался.)

Или если взять ту же микросхему, то изменение вида примеси в любой из

вышеупомянутых областей (которых там — как домов и улиц на карте миллионного

города), или формы самой этой области, отправит микросхему в брак, сделав

неработоспособной. (Как минимум частично, но это всё равно брак.)

А "выделенные" они потому, что имеют новое, не присущее другим формам

данного предмета свойство. Которое мы будем называть "работоспособностью", в

чем бы оно ни заключалось. А заключается оно обычно в том, что этот предмет -

механизм. Но механизм в самом широком смысле этого слова. К которым относится

и текст: "6*7=42", а "6*7=41" — нет.

Или деталь механизма. Тогда "работоспособность" в том, что объект способен

служить вот такой деталью — выполнять в этом механизме некоторые функции.

Впрочем, из теории систем мы знаем, что любая система частенько является

деталью системы более высокого уровня, и сама тоже состоит из

деталей-подсистем...

Кроме реальных объектов, есть еще и идеальные — "идеи". Каждая из них это

принцип действия такого вот механизма. Общий для всех механизмов данного типа.

(А в качестве примера механизма лично мне в первую очередь на ум приходит

механический будильник. А потом его электрический, электронный и

алгоритмический аналоги.)

Объекты идеального мира связаны с реальным вот только так: механизм,

проявляя работоспособность, выражает собою вот эту вот идею — свой принцип

действия. Или еще говорят, что является его реализацией. А идея, в свою

очередь, является "смыслом" вот данной формы объекта, а она сама соответственно

"осмысленная". И тем отличается от соседних, менее осмысленных форм: чем

точнее механизм выражает этот свой принцип действия, тем лучше работает. И

наоборот — если отклонения больше некоторых критических — механизм утрачивает

работоспособность полностью — "ломается". В качестве примера представим себе

что будет, если у механического будильника немножко изменить форму одного из

зубов одной из шестерёнок, например сделать его чуть толще, или чуть тоньше или

чуть длиннее. А потом еще чуть-чуть... (Но в некоторых случаях поломанный

механизм можно починить, например заменив вышедшие из строя детали.)

Идеи существуют тоже вполне объективно, но совершенно другим способом,

нежели например стул или кошка — занимающие место в пространстве и во времени.

От момента изготовления, до того как этот стул окончательно развалится. В то

время как идея стула, общая для всех стульев вообще (но отличная от идей

табуретки, кресла или дивана) не зависит как от целостности данного стула так

и от наличия других стульев. Аналогично, решение арифметической задачи "три

плюс два" существует и равно пяти вне зависимости от того правильно ли её

решил первоклассник, решал ли он её вообще и даже существуют ли во вселенной

живые существа, способные написать учебник...

То есть идеи существуют вне времени и пространства и соответственно в "мире

идей" движения нет. Или столь же объективно не существуют, не смотря на

наличие названия, как например "решение задачи о брадобрее" (оно же "парадокс

Рассела").

Идеальные объекты отображаются на реальные двумя способами: прямо и косвенно.

В первом случае это сам механизм. И его работоспособность проявляется

непосредственно. А во втором — чертежи механизма, его описание, сделанное тем

или иным способом. В этом случае с одной стороны появляется "язык" на котором

сделано это описание, а с другой — нечто (тоже механизм), "понимающее" этот

язык и способное выявить вот эту самую работоспособность. Тоже двумя способами:

построив механизм по описанию и выполняя его функции. В программировании это

"компиляция" и "интерпретация".

Вот этот самый "язык" и все возможные "тексты" на нём и есть вторичное

информационное пространство И1. (А так же его подпространства И2, И3, И4...)

Все кто пишет про информацию — пишут исключительно про информацию вот в таких

вот вторичных информационных пространствах. Которых известно как минимум три:

"генетическое", "ментальное" и "компьютерное".

Следует иметь в виду что в первичном информационном пространстве объём

информационного значения как правило чрезвычайно велик, но собственно

осмысленной является только очень небольшая его часть. Всё остальное — балласт.

А вот во вторичных информационных пространствах этого балласта нет. Потому что

к ним мы относим только уже осмысленные вещи. Хотя там может быть и свой

собственный балласт. (Как например в письме — фактура бумаги, состав чернил,

почерк, вид и характер загрязнений, включая отпечатки пальцев...)

Лично я полагаю все информационные пространства подобными, организованными

одинаково. И считаю, что достаточно изучить компьютерное, благо оно полностью

рукотворное.

Механизмы там — это программы, а идеи, которые они выражают, обычно

называются алгоритмами. Механизмы отличаются тем, что представляют из себя

последовательность отдельных команд, которые столь же последовательно

выполняются аппаратным интерпретатором. Соответственно, язык на котором всё это

написано — машинные коды, свой собственный для каждого из типов ЭВМ. Который

расширяется и дополняется "услугами" предоставляемыми системным программным

обеспечением. В совокупности известным как "операционная система". Хотя в

разные времена его части назывались по-разному. (Например "супервизор" или

"диспетчер" или вот "БИОС"...) А обращения за ними — тоже по-разному, например

"системные вызовы". Взаимодействие отдельных вычислительных установок между

собой и с внешним миром реализуется с помощью устройств ввода/вывода и

подключенных через них датчиков и эффекторов — от кнопки и лампочки до дисплея

с клавиатурой, принтера и сканера, или например манипулятора — руки робота.

Алгоритмы взаимодействия ЭВМ друг с другом обычно называют "протоколами", а с

чем либо другим, в том числе с человеком — "интерфейсами". (Хотя это слово

чаще применяют к самой реализации интерфейса, так же как "схема" — и к печатной

плате с деталями, а "микросхема" — к изделию микроэлектронной промышленности.)

Кроме программного кода в компьютерном информационном пространстве

разумеется присутствует и "материал", с которым работают тамошние механизмы,

известный как "данные". Но разница между ними в общем случае не принципиальная.

Не смотря на то, что некоторые типы ЭВМ пытаются организовать аппаратное их

разграничение. Например блокируют попытки передать управление за пределы

области памяти, отведенной под программные коды.

Для нас интересно то, что кроме машинного языка, повторюсь — своего

собственного для каждого из типов ЭВМ, существуют и другие языки — более

высокого уровня. (Каждый из которых порождает своё собственное информационное

подпространство — условно ранга И2.) Начиная от ассемблера, тоже привязанного

к машинному языку (и поэтому не считающегося языком высокого уровня), но

например расширенного "макрогенерацией". (Изначально — для более удобного

представления системных вызовов.) Которая, как оказалось, сама по себе весьма

мощное средство обработки информации (и весьма дорогостоящее)...

Программа на любом из этих языков — условно "чертёж алгоритмического

механизма" в И2, может быть оттранслирована (скомпилирована) в машинные коды

(как вручную, так и автоматически — с помощью программы-компилятора), то есть

по ней построен сам этот механизм в И1. И только потом запущен на выполнение.

Но может выполняться и в И2 — с помощью программы-интерпретатора, читающего

очередную "фразу" этого текста (обычно называемую "оператором") и выполняющего

предписанное ею действие.

Следует заметить, что И1, И2 — условности: надо бы И_n, И_n+1 потому что

даже машинный язык — система команд данного конкретного компьютера, и то может

быть реализована как "аппаратно" (непосредственно на микросхемах — с помощью

механизма в И0) так и "микропрограммно", а то и вовсе "эмулирована" на другом

компьютере. При чем известны ЭВМ с загружаемой микропрограммой — чтобы можно