5. 5. Информационные аспекты изучения систем

   1. 5.1. Информация как свойство материи

Современное понимание того, что такое информация и какую роль она играет в искусственных и естественных системах, сложилось не сразу;

оно представляет собой совокупность знаний, полученных разными науками: физикой, биологией, философией, теорией связи и т.д.

Хотя физика старается изучать явления природы в максимально объективированной (т.е. не связанной с человеком и его воздействием на окружающий мир) форме, ей не удалось полностью исключить "человеческий фактор". Во-первых, при экспериментальном исследовании физических явлений невозможно обойтись без измерения ряда величин, и наличие этих величин в теоретических моделях рано или поздно требует специального рассмотрения того, как именно проводятся измерения - а без влияния человека не проводятся даже автоматические эксперименты. Во-вторых, физика не могла не заняться изучением технических (т.е. созданных человеком) устройств и тут-то и "попала в ловушку": полностью объективистский подход к машинам все равно обнаружил в их поведении следы человеческой деятельности. Впервые это произошло в термодинамике- науке, изучающей процессы в тепловых машинах. Оказалось, что без введения специального понятия энтропии невозможно дать исчерпывающего описания их действия. Скачок в понимании природы этой величины произошел, когда Л.Больцман дал ей статистическую интерпретацию (1877); уже сам Больцман обронил фразу о том, что энтропия характеризует недостающую информацию, но тогда этой фразы никто не понял.

После построения К.Шэнноном теории информации (1948), когда оказалось, что формула Шэннона для информационной энтропии и формула Больцмана для термодинамической энтропии оказались тождественными, разгорелись споры о том, является ли это совпадение чисто формальным или оно выражает глубокую связь термодинамики и теории информации. Дискуссии (в особенности благодаря работам Бриллю-эна [1, 2]) привели к современному пониманию этой неразрывной связи.

Совсем с другой стороны к этой проблеме пришла философская теория познания. Изначальный смысл слова "информация" как "знания, сведения, сообщения, уведомления, известия, ведомости", т.е. нечто присущее только человеческому сознанию и общению, начал расширяться и обобщаться. Признав, что наше знание есть отражение реального мира, материалистическая теория познания установила, что отражение является всеобщим свойством материи. Сознание человека является высшей, специфической формой отражения, но существуют и другие формы -психическая (присущая не только человеку, но и животным), раздражимость (охватывающая, кроме того, растения и простейшие организмы) и, наконец, самая элементарная форма-запечатление взаимодействия (присущая и неорганической природе, и элементарным частицам, т.е. всей материи вообще). И теперь, как толыу состояния одного объекта находятся в соответствии с состояниями другого объекта (будь то соответствие между положением стрелки вольтметра и напряжением на его клеммах или соответствие между нашим ощущением и реальностью), мы говорим, что один объект отражает другой, содержит информацию о другом.

Так вновь сомкнулись результаты философского и естественнонаучного исследования природы. Иначе и быть не могло - ведь предмет изучения един, хотя это изучение ведется с разных позиций и разными методами. В настоящее время информация рассматривается как фундаментальное свойство материи.

Таким образом, ясно, что роль информации в самом существовании систем, искусственных и естественных, огромна. Понятие информации, .обладая всеобщностью, приобрело смысл философской категории. Для кибернетики, да и всей системологии, понятие информации столь же фундаментально, как понятие энергии для физики. Недаром признается не менее общим, чем определение А.И.Берга (см. гл.1), определение кибернетики, предложенное А.Н.Колмогоровым: кибернетика - это наука, которая занимается изучением систем любой природы, способных воспринимать, хранить и перерабатывать информацию и использовать ее для управления и регулирования.

Подведем итог: Исследуя информацию, кибернетика не открыла нового свойства материи: оно известно в философии под названием свойства отражения. Новое состоит в том, что информацию можно исследовать количественно.