Концепция Шеннона в принципе не вызывает возраже-ний и нашла широкое применение. Однако, существующие формулы теории информации предназначены для обмена ин-формацией между относительно простыми системами и по ка-налам связи с одно-трех-мерными сигналами. При примене-нии формул для расчёта обмена информацией между сложны-ми системами (обладающими высокими ОЭ и ОНГ), необхо-димо их уточнять и дополнять с учётом следующих факторов.
1. Целевые критерии реальных сложных систем зависят обычно не от одного события или фактора другой системы, а от многих. Последние могут быть зависимыми также между собой. В таком случае приёмник информации получит одно-временно многомерную информацию от многих источников в комплексе.
2. При уменьшении ОЭ (увеличении ОНГ) системы, принимающего информацию, используются не только пара-метры состояния отправной системы, но и обобщённые поня-тия, символы, формулы, закономерности и т.д. Эта, т.н. априорная информация, может быть получена как от системы приёмника, так и отправителя. Влияние этой априорной ин-формации должно быть учтено при расчётах передачи ин-формации.
3. Нельзя исключить возможность, что в результате по-лучения информации общая максимально возможная энтро-пия системы-модели увеличивается. Могут появляться ранее неучтённые факторы-размерности или расширены пределы независимых переменных. Если это происходит, необходимо это проверить и учесть.
Таким образом, практические расчёты передачи инфор-мации значительно сложнее, чем просто оценка уменьшения ОЭ системы, особенно для сложных многофакторных систем. Улучшенную, но не совершенную, формулу для расчёта ин-формации можно представить следующим образом (Н можно заменить на ОЭ):
J (A, B) = H (B) + DиH (B) - е H (B / Ai), где:
H (B) - энтропия системы по целевому критерию В,
DиH(B) - увеличение максимальной энтропии системы В в результате расширения пространства состояния,
H(B/Ai) - условная энтропия относительно целевого критерия В при выполнении события Ai и связанных с этим закономерностей и зависимых событий,
Ai - множество событий, закономерностей и факторов, влияющих на критерий В.
Так как в мире существует неисчислимое количество разных и разнообразно связанных систем, то и информация между ними может иметь огромное количество вариантов. Особенности и степень обобщённости понятий необходимо учитывать при уточнении данных и формул расчёта. Однако, для избежания ошибок при истолковании и анализе инфор-мационных процессов, нельзя отклоняться от их основного содержания, от уменьшения ОЭ. Этот основной постулат наи-более общий и действует для любой системы универсума: как в неорганическом мире, так и в живых организмах, в соз-нании и в космосе. Сущность информации заключается в сле-дующем:
Обобщённой информацией является любая связь или отношение между системами, в результате которой повы-шается обобщённая негэнтропия (ОНГ) хотя бы одной системы.
Так как элементы системы можно рассматривать как от-дельные системы, то и связи между элементами внутри систе-мы могут являться информацией. В то же время далеко не все связи или сообщения являются информацией. Если они не повышают ОНГ, они могут являтся шумом, деструктирую-щим действием, в отдельных случаях, в живой природе и дез-информациeй. Слово "обобщённость" включено в дефиницию для того, чтобы подчеркнуть, что универсальность понятия достигается в том случае, если учтены и оптимизированы все влияющие на целевые критерии факторы. К этим относятся и априорные формы информации. В случае упрощённых мо-делей систем и инфопередаче по классическим каналам связи можно применять и упрощённую дефиницию информации:
Информацией является связь или отношение между системами, в результате которой повышается негэнтропия системы-приёмника.
Одним из основных показателей состояния и форм су-ществования любых систем является ОНГ (связанная инфор-мация). Каждая система характеризуется обеими показа-телями как ОЭ, так и ОНГ. Их измеряют в одних и тех же единицах. ОНГ имеет отрицательный знак, но абсолютные цифры ОНГ и ОЭф не равны. Для одной системы и одного целевого критерия эти показатели связаны следующей формулой:
ОЭф + ОНГф = ОЭм , где:
ОЭф - фактическая ОЭ системы,
ОНГф - фактическая ОНГ системы,
ОЭм - максимально возможная ОЭ системы.
Если известны 2 из трёх показателей, то третий можно рассчитать. Таким образом, каждая система имеет три час-тично зависимые характеристики состояния. Это имеет какую-то аналогию с распределением в системе внутренней энергии.
U = F + G = F + T . S, где:
U - внутренняя энергия,
F - свободная энергия,
G - связанная энергия,
S - энтропия,
T - абсолютная температура.
ИНФОДИАЛЕКТИКА
Философская сущность понятия информации до насто-ящего времени полностью не выяснена. Классики теории ин-формации и кибернетики не дали проблеме исчерпывающего объяснения. Н.Винер указал, что информация является ин-формацией, не материей или энергией. Под понятием "ма-терия" он подразумевал вещество и массу. Если под материей подразумевать всю объективную реальность, то информация содержится в этом понятии. Указание того, чем информация не является, не решает проблему. Дефиниция, что инфор-мация является мерой упорядоченности, организованности не решает вопрос, на основании каких критериев устанавли-вается эта мера, и относительно чего?
Многие заблуждения вызваны т.н. теорией отражения диалектического материализма [46, 47]. Уже это слово - отражение, может вызвать только недоумение. Полное отра-жение мира во всем его многообразии или даже его ма-ленькой части, невозможно. Захламление сознания несущест-венными деталями только затруднила бы процессы обработки информации и моделирования. В действительности как созна-ние, так и органы приёма информации выборочно принимают её, обрабатывают и сохраняют в памяти. В публикациях опи-сано много вариантов т.н. отражательной концепции инфор-мации. И.В.Новик связывает информацию с упорядоченным отражением, тогда как неупорядоченное хаотическое отраже-ние обозначается понятием "шум" [ 36 ]. Информацию старались по разному соединить с отражением. Её определили как сторону (часть) или вид (форма) отражения, категорию отражения, разнообразие отражения, "передаваемую" часть отражения, инвариант отражения, необходимую предпосылку отражения, сторону отражения, допускающая передачу и объективирование, характеристику, аспект отражения, актив-ное, целесообразное отражение. Бросается в глаза, что поня-тие "отражение" не содержит дополнительную информацию и его параллельное информации рассмотрение не имеет смысла.
В процессе передачи информации решающее значение имеет система принимающая её, точнее ОНГ системы. Дейст-вительно, если не было бы системы приёма с его ОНГ, передача информации не могла бы состоятся. Следовательно основную роль в приеме, выборе и оценке имеет ОНГ или связанная информация в системе. Информация является функцией процесса, ОНГ - функцией состояния системы и имеет свойства инерции и памяти.
Представляют интерес и взаимосвязи между инфор-мацией, ОНГ и диалектическим методом их исследования. До сих пор недостаточно раскрыто информационное содержание диалектического метода. Уже в античные времена диалектика означала выяснение истины (т.е. подлинной информации) путём проведения диалога, противоборства разных мнений, факторов, идей. Действительно, к истине приближаются только тогда, когда выслушают мнение всех заинтересован-ных сторон. Значит, уже в античные времена косвенно нача-лось применение методов, которые сейчас известны под наз-ванием системного и многофакторного анализа информации.
Диалектика изучает взаимные связи, взаимообуслов-ленности и процессы развития. Однако, она не дала ещё ис-черпывающего ответа на вопросы об их информационной сущности. Прогрессивное развитие в самом общем виде озна-чает повышение ОНГ системы. На основе этого и по законам термодинамики можно сделать вывод, что прогресс не может протекать во всех областях универсума, а только локально. В окружающем эти места мире (среде) ОНГ должна соот-ветствено или в ещё большей степени уменьшаться. Для оп-ределения путей и локальных мест развития (повышения ОНГ) недостаточно выяснить наличие противоречий и де-структивных процессов. Для этого требуется ещё определение каких-то общих увеличений упорядоченности, возникновение новой структуры, т.е. обработка и хранение полученной ин-формации. Те системы, которые получат повышенное коли-чество информации из окружающей среды, будут более кон-курентоспособными по сравнению с другими системами. Поз-нание, как указал уже И.Кант, является далеко не просто отражением всего существующего, но на него влияет и дея-тельность конструктивного мышления. Это отражает диа-лектическое соединение взаимовлияния субъекта и объекта, передачи информации по концепции целостности у пред-ставителей немецкой классической философии (И.Фихте, Ф.Шеллинг, Г.Гегель).
Классическая диалектика не раскрыла количественную сторону своих понятий: связь, взаимообусловленность, раз-витие, борьба противоположностей и др. Этим занимается но-вая научная дисциплина - инфодиалектика.
Инфодиалектика исследует информационную природу всех категорий классической диалектики и возможностей применения диалектических принципов для объяснения и применения информационных процессов, в том числе из-менений ОЭ и ОНГ.
При совмещении методов диалектики и теории инфор-мации они взаимно обогащают друг друга и проблемы найдут более количественную, т.е. научную оценку. Для объяснения протекания многих информационных процессов в быстро раз-вивающихся, противоречивых, многоцельных и вероятност-ных системах метафизические догмы непригодны. Всё разно-образие систем, целей, свойств, взаимовлияющих факторов, случайностей может охватывать только диалектическое мышление.
Инфодиалектика внесла ряд изменений и усовершенст-вований в принципы классической диалектики:
1. Прогрессивное развитие не является общим, все-местным свойством всех систем, но локальным явлением. Оно связано с повышением ОНГ системы, но одновременно с этим сопровождается с повышением ОЭ, вырождением, уменьше-нием упорядоченности окружающей среды.
2. Познание является не только получением сведений от реального мира, а объективно существующим информационным процессом. Инфодиалектика не признаёт теорию отражения и дуалистический принцип идеальной сущности сознания. Соз-нание, как и все другие информационные процессы, объек-тивно существует в мире, как и вещество и энергия.
3. Закон "отрицания отрицания" объясняется борьбой двух противоположных процессов. Общее направление повы-шения ОЭ отрицает упорядоченность, организованность. Накоп-ление ОНГ, наоборот, отрицает ликвидирует ОЭ, увели-чивает упорядоченность.
4. Поскольку ОНГ существует как в микро-, так и в макромире объективно рядом с веществом и энергией, во времени и пространстве, то необходимо определить их соот-ношение, взаимодействие, диалектические единство и про-тиворечия.
Так как информационные процессы являются основными в явлениях, раньше исследуемых диалектическими методами (развитие, изменение, борьба противоположностей и др.), то их совместное изучение по критериям ОЭ и ОНГ даёт целостную картину мира. Развитие включает противоречивое взаимодействие тенденций двух противоположных на-правлений:
тенденция стабильности (сохранение гомеостазиса), отрицательные обратные связи
тенденция поиска новых, более рациональных спосо-бов использования ресурсов энергии, вещества и ОНГ, использует положительные обратные связи.
Диалектика в развитии выражается в том, что каждое новое действие порождает новое противодействие, после чего порождаются новые конфликты и необходимость подыскания компромиссов. Основные механизмы развития одинаковы как в неживом и живом мире, так и в обществе и состоят из эле-ментов изменчивости, наследственности и отбора. Диалек-тика самоорганизации (по принципам синергетики) выра-жается в том, что одни и те же факторы изменчивости (про-явление стохастичности и неопределённости) могут стимули-ровать как создание, так и разрушение структур и элементов системы. Сочетание развития и стабильности всегда противо-речиво, она представляет собою непрерывную цепь компро-миссов между противоречивыми тенденциями.
Диалектические методы помогают обобщать, выяснять сущность многих проблем, связанных с вопросами пере-работки и применения информации:
1. Вопросы ОНГ систем и их изменения связаны с глу-боко противоположными тенденциями: с одной стороны - дисси-пация энергии и рассеяние информации, с другой - локальное повышение ОНГ и концентрация энергии. Неопределённость поведения системы - развитие или деградация, зависит от не всегда предсказуемого соотношения скорости роста новых и старых элементов структуры.
2. Между возможными стабильными состояниями сис-темы возникает конкуренция, отбираются "наиболее эко-номные" варианты, которые с наиболее высоким эффектом используют полученную энергию, вещество, информацию. Для выяснения наиболее эффективных и жизнеспособных вариантов в поисковом поле возможностей требуется приме-нения (в сочетании информации с методами системного анализа) экспертных систем и диалектический подход к сложным проблемам.
3. Существуют общие принципы отбора оптимальных вариантов, которые называют по разному (принцип мини-мума диссипации энергии, минимума потенциала рассеяния, минимума производства или экономии энтропии).
Обобщённый принцип диссипации открывает неко-торые возможности прогноза прогрессивного развития (уве-личения ОНГ) систем: