Роль и место информации в ходе развития живой природы и общества

Введение.

По мере развития живой природы и общества, роста разнообразия и сложности их организационных форм непрерывно изменяются место и значение информации, ее влияние на скорость и другие характеристики единого процесса самоорганизации материи. Проследить все такие изменения не только интересно с исторической точки зрения, но и практически важно для оценки их возможных тенденций в настоящем и будущем.

Необходимость использования информации, ее накопления и хранения, т. е. памяти, возникает лишь на определенном этапе саморазвития материального мира. Информация и память неразрывно связаны друг с другом, и при этом память, как мы это видели, непрерывно развивалась. И она не просто эволюционировала. В ходе развития памяти появлялись качественно новые ее формы, способные хранить и передавать новые типы информации, ранее не игравшие никакой роли в развитии живого вещества. Вместе с развитием памяти изменялись и способы использования информации. Ее значение возрастает по мере усложнения организационных форм живого.

Дальнейшее развитие материи требует все больших и больших объемов информации, все новых и новых знаний. Эти особенности усложнения «алгоритмов развития» все более отчетливо проявляют себя по мере усложнения целей, механизмов отбора, структуры интеллекта и общественных форм жизни.

1. Роль и место информации в ходе развития живой природы и общества.

Появление интеллекта как высшей познавательной способности — это не просто еще один важный этап в развитии нервной системы, подобный появлению центральной нервной системы. Это было начало нового периода единого мирового процесса саморазвития материального мира, когда материя оказывается в состоянии познавать саму себя. Появляется принципиальная возможность изменения всего характера ее развития, которое постепенно, в известных условиях сможет превратиться в направляемый процесс

По мере развития живой природы и общества, роста разнообразия и сложности их организационных форм непрерывно изменяются место и значение информации, ее влияние на скорость и другие характеристики единого процесса самоорганизации материи.

Необходимость использования информации, ее накопления и хранения, т. е. памяти, возникает лишь на определенном этапе саморазвития материального мира. Информация и память неразрывно связаны друг с другом, и при этом память, как мы это видели, непрерывно развивалась. И она не просто эволюционировала. В ходе развития памяти появлялись качественно новые ее формы, способные хранить и передавать новые типы информации, ранее не игравшие никакой роли в развитии живого вещества. Вместе с развитием памяти изменялись и способы использования информации. Ее значение возрастает по мере усложнения организационных форм живого.

Дальнейшее развитие материи требует все больших и больших объемов информации, все новых и новых знаний. Эти особенности усложнения «алгоритмов развития» все более отчетливо проявляют себя по мере усложнения целей, механизмов отбора, структуры интеллекта и общественных форм жизни.

В результате сложнейшего процесса самоорганизации возникают совершенно непохожие друг на друга формы памяти: генетическая память, память, основанная на обучении по принципу «делай, как я», система «Учитель». И все они чрезвычайно различны. В самом деле, в первом случае речь идет о таких способах воспроизведения однотипных материальных структур, которые подчиняются определенным жестким правилам, включающим, в частности, законы Менделя. Они обеспечивают «редупликацию». Этим словом иногда называют размножение, или воспроизведение себе подобных. Предполагается, что однажды заведенная биологическая машина начала действовать. Она могла, конечно, допускать сбои (мутации).

В ее деятельности могли быть и другие помехи, связанные, например, с проявлением на макроуровне принципиальной стохастичности микроуровня и т. д. Но в действии этой машины еще не было никакого целеполагания. Работу генетического механизма, можно объяснить, не прибегая к использованию понятия «информация». Ведь здесь еще нет субъекта, носителя определенных целей. На этом уровне еще не сформировались обратные связи, обеспечивающие гомеостазис живого организма. Механизм генетической памяти, конечно, способствует (совместно с отбором и мутациями) совершенствованию популяции, ее адаптации к изменяющимся внешним условиям, но он не дает организму никакой свободы выбора. На его уровне еще нельзя говорить о качестве информации, ибо здесь пока не существует той естественной целевой функции, значения которой бы изменялись в зависимости от структуры передаваемой информации. Говорить о качестве информации на этом уровне столь же бессмысленно, как и говорить о «качестве» законов Ньютона — это объективные законы природы, изменение которых невозможно.

Совсем иная ситуация возникает тогда, когда мы анализируем процессы восприятия раздражений (информацию о внешней среде) и выработки ответных реакций, которые обеспечивают гомеостазис конкретного живого организма. На этом уровне появляется уже «субъективность». Восприятия и реакции не являются однозначно определенными — они зависят от качества рецепторов, от способов распознавания сигналов и от многих других факторов, связанных с «информационной службой» организма. Генетический механизм уже сыграл свою роль — он сконструировал организм, который может функционировать. Возникнув, организм уже сам начинает обеспечивать собственный гомеостазис, перерабатывая с помощью заложенной в него системы управления внешние и внутренние раздражения и формируя поведенческие реакции. В этих условиях мы уже можем говорить о качестве поступающей (или, точнее, воспринимаемой) информации, о ее значении для поддержания гомеостазиса и, в частности, оценивать по Шеннону способность системы выделять полезный сигнал на уровне помех.

Еще более сложным является механизм хранения и передачи информации, действующей в системе «Учитель». Ведь вся эта система начала складываться уже тогда, когда все действия стали вполне сознательными и целенаправленными: передавались знания и навыки, необходимые для выживания племени, рода, популяции. И чем более квалифицированным был их носитель (учитель), тем выше была ценность информации, которая позволяла его ученикам производить все более и более совершенные орудия.

Ценность этой информации проявилась в рождении еще одного своеобразного механизма отбора — морали и нравственности. В самом деле, информация, передаваемая системой «Учитель», диктовала определенные нормы поведения. Тот устойчивый стереотип поведения, который формировался на их основе, вероятно, и стал источником морали и нравственности, значение которых для судеб человечества непрерывно возрастает. На процесс формирования основ морали и нравственности ушли десятки, а может быть, и сотни тысяч лет. И нормы поведения никогда не были однозначными и неизменными, они менялись со временем и изменением условий существования

Однако и их возникновение, и их изменения порождались не целесообразностью, а информацией. В самом деле, если ценность информации определяется качеством поведения, вырабатываемого на ее основе, то это означает, что в игру вступает интеллект. Он сопоставляет, делает выводы, принимает решения. Такие выводы и решения могут быть и ложными (например, суеверия, которым подвержены порой даже вполне интеллигентные люди). Таким образом, целесообразность связана с моралью, с нормами поведения весьма опосредованно.

Здесь мы сталкиваемся еще с одним противоречием, еще с одной нетривиальной особенностью процесса самоорганизации. Бездумные действия безусловного или условного рефлексов, как правило, целесообразны. А вот поступки высокоинтеллектуального человека вполне могут быть и ошибочными, ложными, наносящими ущерб организму. Другими словами, интеллект сам по себе еще не является гарантом целесообразности.

2. Объяснение феномена.

Объяснение этого феномена совсем не просто. Во-первых, изучая рефлексы животных, мы наблюдаем обычно только конечный этап их формирования. Ошибочные формы поведения, подобно вредным мутациям, безжалостно отбраковываются естественным отбором. Наблюдать их мы, по-видимому, просто не способны. Мы можем регистрировать лишь целесообразные рефлексы, целесообразное поведение, которые обеспечивают достаточную устойчивость изучаемого организма. Я думаю, что нецелесообразные рефлексы тоже могут возникать, но время их «жизни» столь невелико, что исследователь лишен возможности их регистрировать.

Во-вторых, и это касается уже человека, его способа принимать решения, интеллект дает людям возможность не только предвидеть результаты их действий, но и осознать противоречивость их целей, принципиальную многокритериальность их бытия. Ситуация типа «буриданов осел» — это типично человеческая ситуация. Животный мир не знает подобных коллизий. Объясняется это тем, что человек живет в условиях значительно большей неопределенности, нежели животные.

Этот уровень неопределенности и является источником не только нетривиальных решений, но и возможных ошибок, когда человек, отнюдь того не желая, действует во вред самому себе.

Итак, обретя разум, человек приобрел вместе с ним не только новые возможности, но и новые трудности — трудности выбора способа действий. С одной стороны, вместе с интеллектом он получил удивительную способность предвидеть результаты собственных действий и поступков, возможность создавать и использовать в собственных целях огромные массивы информации — они на много порядков больше тех, которые используют самые «разумные» животные. С другой стороны, эта информация раскрыла перед человеком сложную противоречивость окружающего мира, понимание которой и привело его в плен «неопределенности». Человеческий мозг, усваивая многообразную информацию, сам по себе не в состоянии полностью ее перерабатывать, т. е. извлекать из нее достаточно полную и ясную картину происходящих событий. Эта ограниченность индивидуального интеллекта определяется физико-химическими свойствами мозга и его морфологией. Она проявляется в том, что у человека возникает представление о «множественности возможных продолжений», которое препятствует ему в сложных ситуациях сделать однозначный выбор. Противоречие, состоящее в том, что мозг человека способен воспринять информации значительно больше, нежели переработать, т. е. привести ее в такую форму, которая непосредственно может быть им использована, имеет далеко идущие последствия. Оно приводит к возникновению науки как особой формы накопления, хранения и переработки информации, которая постепенно сделалась важнейшей составляющей системы «Учитель». Остановимся на этом вопросе подробнее.

Алгоритмы мышления, научного мышления в частности, издавна были предметом философского исследования. Так, философский принцип, известный как «лезвие Оккама» (не умножай сущности без надобности!), отражает, по-видимому, одну из глубинных особенностей интеллекта, всегда стремящегося найти наипростейший способ решения возникающих проблем, описания их смысла на известном и понятном языке. Вместе с этим естественным стремлением в процессе развития познания и практики выработались вполне определенные способы отыскания наиболее хороших вариантов собственных действий: в основе этих способов лежат не попытки сразу указать (отыскать, найти) наилучшее решение, а желание отбросить, отфильтровать все те варианты действий, которые либо не позволяют достичь поставленных целей, либо позволяют их достичь, но заведомо недостаточно эффективным образом, например очень дорогой ценой. Такой подход, такой способ отыскания удовлетворительных решений лежит в основе многих прикладных математических теорий (теории цепей Маркова, динамического программирования Р. Беллмана, метода ветвей и границ и др.). В физике его иногда называют «принципом Родена».

3. Наука.

Итак, наука — это еще один из способов накопления, хранения и переработки информации. Научные теории и законы можно рассматривать в качестве специальных средств агрегирования информации и методов, обеспечивающих к ней относительно легкий доступ. Наука наряду с интуицией и ассоциативным мышлением, смысл которых мы не очень понимаем, способствует снижению того уровня неопределенности, с которым неизбежно сталкивается человек в процессе принятия решений. Все они играют важнейшую роль в человеческой жизни, ибо жизнь есть не что иное, как непрерывная цепь принятия решений.

Наука не только накапливает знания, не только создает систему представлений о мире, в котором мы живем. Она вырабатывает определенные нормы, открывает законы, т. е. правила отбора, которым должен руководствоваться человек, анализируя информацию, поступающую в его распоряжение. Наконец, она создает методику и методологию конструирования моделей.

Под моделью подразумевается упрощенное, несущее вполне определенную, ограниченную информацию о предмете (явлении), отражающее те или иные его отдельные свойства. Модель можно рассматривать как специальную форму кодирования информации. В отличие от обычного кодирования, когда нам известна вся исходная информация и мы лишь переводим ее на другой язык, модель, какой бы язык она ни использовала, кодирует и ту информацию, которую люди раньше не знали. Можно сказать, что модель содержит в себе потенциальное знание, которое человек, исследуя ее, может приобрести, сделать наглядным и использовать в своих практических, жизненных нуждах

Для этих целей в рамках самих наук развиты специальные методы анализа. Именно этим и обусловлена предсказательная способность модельного описания. С помощью моделей из старых знаний могут возникать новые знания. И потому одной из важнейших задач науки является не только систематизация, кодирование известной информации и построение на этой основе системы моделей (теорий), но и создание методов теоретического анализа, т. е. раскодирования той новой информации, которая потенциально содержится в моделях и приводит к получению нового знания.

Наука возникла совсем недавно, можно сказать, почти сегодня, в одном из последних актов процесса развития разумной жизни, ее самоорганизации. Она представляет собой одно из наиболее ярких проявлений информационной сущности общества, в котором знания, т. е. упорядоченная информация, начинают играть определяющую роль. Стремительное развитие науки в последнее столетие — наглядный тому пример, наглядное доказательство роста того значения, которое приобретает информация в жизни общества, эффективности избранного Природой пути самоорганизации.