1.2.2. Закон информационного противостояния

«Ни военный гений Александра Македонского, ни суровая воля египетского фараона Хеопса, не могут ни на одно мгновение приостановить действие великих законов природы».

(Д. И. Писарев)

Было бы вернее, назвать этот закон энергоинформационным, хотя энергия играет здесь лишь вспомогательную, исполнительную роль.

Основываясь на выводах и уравнениях Больцмана-Шредингера, можно записать уравнение:

I=klog(1/Н)

где: I – взаимная информация системы;

k – постоянная Больцмана;

Н – энтропия системы

Закон можно сформулировать следующим образом:

Изолированная (замкнутая) открытая динамическая система противостоит росту энтропии (второе начало термодинамики) и эволюционирует благодаря накоплению, переработке и реализации взаимной информации, в соответствии с заложенной Программой эволюции.

Этот закон сформулирован для живых систем и систем более высоких порядков, с учётом телеологичности заложенных Природой в них программ.

Гениальный Л.Больцман писал:

«… всеобщая борьба за существование живых существ не является борьбой за составные элементы всех организмов – составные элементы всех организмов, имеются налицо в избытке в воздухе, воде и недрах Земли – и не за энергию, ибо такая содержится в изобилии во всяком теле, к сожалению, в форме непревращаемой теплоты. Но, это борьба за энтропию, которую можно использовать при переходе энергии, с горячего Солнца, к холодной Земле».

А если быть точнее, то это борьба за информацию. Борьба за условия получения оптимальной информации.

Обобщая, можно сказать, что системы, включённые в эволюционную цепочку, живые замкнутые (полузакрытые) системы, противостоят воздействию энтропии, используя информацию. Для эволюционирования системы, должно выполняться условие: объём переработанной информации, должен быть всегда больше, показателя энтропии. Динамика переработки информации должна подавлять энтропийную среду обитания системы.

1.2.2.1. ПРИНЦИП МАКСИМУМА ИНФОРМАЦИИ

«Природа не молчит. Простой цветок из моего сада подсказал мне истину. «Постигни, человек, - сказал он мне, - моё рожденье и мой рост – и ты уразумеешь тайну жизни».

(Спиноза)

Вернёмся к экстремальным принципам. Одним из важнейших и определяющих принципов, имеющих решающее значение для дальнейшего изучения систем, является Принцип максимума информации.

Из вышеприведенной «схемы овалов» принцип максимума информации можно записать в двух эквивалентных формах:

I(X,У) = Н(Х) – Н(Х/У) = Н(У) – Н(У/Х) = max

(X,У)

Эти формы равноправны, но интерпретируются по разному.

В первой, акцент делается на внешние стимулы Х, во второй – на реакции организма У.

По первой форме организм стремится приспособиться к всё большему разнообразию условий внешней среды Н(Х), сохранив при этом постоянство. Т. е., сохранив минимальное разнообразие результатов Н(Х/У). Это говорит о приспособленности организма к среде, вписанности в среду.

По второй форме организм стремиться увеличить безусловное разнообразие реакций Н(У), поскольку это оружие в борьбе за результат, и в то же время уменьшить разнообразие условное Н(У/Х), т. е. неоднозначность, неточность ответов на конкретный стимул. Вторая формулировка означает, что информация характеризует свойство организма, условно называемое «мастерством»:

«мастерство» = разнообразие + точность реакций

Можно заключить, что максимум информации получит система, способная своевременно адаптироваться к изменениям во внешней среде, сохраняя внутреннее постоянство, либо система, адекватно и своевременно реагирующая на изменения за счёт опережающего совершенствования и изменения внутреннего состояния.

Достигаемый максимум информации всегда условен, т. е. достигается лишь настолько, насколько позволяют условия, ограничения наложенные на реакции.

Важнейшими, являются ограничения на ресурсы:

U(Х,У) = const

Под ресурсами подразумевается энергия, вещество, время, пространство, количество операций и т. д.

Формы 1 и 2 можно объединить через множитель Лагранжа:

L = I(X,Y) - bU(X,Y) = H(X) – H(X/Y) - bU(X,Y) = max

(x,y)

Величина L – целевая функция или функция полезности.

Принцип максимума информации – постулат, имеющий глубокие эволюционные корни. Само возникновение жизни и развитие органических видов было связано с накоплением и отбором информации.

Этот принцип продолжает действовать и на высших этапах эволюции, проявляясь, в частности, в различных формах человеческой деятельности. Не только человеческое восприятие, поведение, эмоции, но и такие чисто человеческие создания как язык, наука, искусство, культура – проявление этого принципа.

Причина, по которой информация играет такую фундаментальную роль в эволюции, как живых, так и неживых систем, состоит в том, что она является наиболее общей и адекватной мерой приспособленности, «вписанности» системы в окружение, их взаимной согласованности и непротиворечивости. Этим определяется возможность выживания системы, её устойчивости в условиях непрерывных возмущающих воздействий со стороны окружения.

Принцип максимума информации – естественное продолжение принципа экономии энергии и принципа максимума энтропии. Оба они – частные случаи принципа максимума информации.