|
|||||
|
|||||
|
ИНФОРМАЦИЯ - РОЖДЁННАЯ ИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ.
ПОНЯТИЕ, УРАВНЕНИЕ, СМЫСЛ.
Николай Брылёв
СОДЕРЖАНИЕ
ПОСТАНОВКА, УЯСНЕНИЕ ЗАДАЧИ
В данной статье мы рассмотрим явление ИНФОРМАЦИИ
и сформулируем это понятие. Следует сказать, что универсального междисциплинарного понятия
до сих пор нет. Академик Моисеев даже
полагал, что в силу широты этого понятия нет и не может быть строгого и
достаточно универсального определения информации[1].
Как рождается информация? Что есть в общем
виде её источник? Когда
информация равна нулю (нет информации) и когда появляется ненулевая её величина?
Какова может быть размерность информации? От чего зависит величина информации? Можно
ли рассматривать информацию, как самостоятельный объект отдельно от её носителя
и потребителя или это процесс? Какое понятие, отражает её смысл? Об этом пойдёт
речь.
Раскрытием темы будет формулировка такого
понятия "ИНФОРМАЦИЯ", которое объясняет и включает общепринятые представления
об этом явлении, примеры её источников, носителей и потребителей.
Для формулировки междисциплинарного понятия
следует прибегнуть к междисциплинарной, обобщённой модели (модели
познания). Назовём её "ОБЪЕКТНО-СВОЙСТВЕННАЯ МОДЕЛЬ ПОЗНАНИЯ"
или ОСМП. В данном случае ОСМП - междисциплинарная модель, где
объект познания есть нечто целое - совокупность каких-то свойств и одновременно функция
от этих свойств. Не стоит удивляться
такому подходу. Наука не научилась рассматривать сложные явления не упростив их
до определённых обобщений. И классическая
и квантовая механика, математика, химия, оптика, геометрия, генетика, биология
и далее по списку наук и теорий - это модели познания в которых объекты
познания задаются как совокупности механических, квантовых, химических ,
оптических (волновых), геометрических, генетических, биологических и т.д.,
свойств.
Каждый объект природы, безотносительно
к способу его познания (безотносительный подход), есть совокупность
(множество) свойств различной природы (размерности). Одновременно, объект , как
причинно-следственную систему и как относительное целое, можно рассматривать
как функцию (зависимость) целого от этих свойств. Объектом является любая открытая
система. Замкнутых объектов(систем) не существует.
Каждый объект природы, относительно
другого объекта природы (относительный подход) обладает уникальным набором
свойств, который в теории множеств определяется как пересечение
[2] (общее множество) соразмерных свойств обеих объектов, плюс некоторое количество свойств несоразмерных друг другу
(пустое множество свойств[3]).
Познание объекта природы сводится к
определению его размерности и величины, а также размерности и величины составляющих
его параметров. Вида зависимости (функции)объекта от своих свойств
(параметров). Завершается познание формулированием уникального понятия объекта.
Соразмерные свойства объектов-
свойства одной природы (размерности). Их взаимодействие приводит к их изменению
(подобное взаимодействует с подобным). Несоразмерные свойства имеют отличную
природу (размерность) и не взаимодействуют друг с другом в рамках
события-взаимодействия.
Событие-взаимодействие соразмерных
свойств - пространственно-временное близкодействие ("контакт")
двух объектов, носителей двух соразмерных свойств одной природы. В результате
единичного события-взаимодействия свойство изменяются одновременно, одноместно
и линейно (т.к. являются функцией одной переменной). Вид потока событий
(функция распределение событий в пространстве или времени) определяет вид
изменения параметра (свойства) и объекта, как зависимой величины, во времени
и(или) пространстве. Если объект задаётся как функция нескольких переменных, то
общий поток событий раскладывается (разбивается) на подпотоки с различными характеристиками
следования событий, например, раскладывается в ряды (например: Тейлора, Фурье и
др.) или описывается, например, дифференциальными уравнениями в частных
производных.
Взаимодействие несоразмерных свойств -
вид более сложного взаимодействия, когда соразмерные свойства, изменяясь при
взаимодействиях (при этом являясь аргументом объекта), приводят к изменению
объекта как целого, имеющего уже иную размерность и который уже выступает
следствием соразмерных изменений. Таким образом, происходит изменение
размерности при передаче энергии от одного объекта другому. Происходит
преобразование одного вида энергии в другой в рамках одного объекта и одного взаимодействия. И по этой
же причине происходят потери энергии.
Что бы понять сущность, природу информации,
рассмотрим некоторую модель взаимодействия и получим уравнение элементарного
взаимодействия. Для этого примем, что объект А имеющий свойство а1, взаимодействует с другим
объектом В имеющим свойство b1 (при этом, а1, b1 - свойства одной природы).
После взаимодействия свойств а1 и b1 объект А будет иметь свойство ,
изменившееся до величины а2 , объект В соответственно иметь
свойство изменившееся свойство до величины b2. Без учёта какой-либо размерности запишем
Так
как
или
Получается, что разновеликие соразмерные свойства
объектов, в результате единичного события–взаимодействия, обмениваются своими
изменениями (замещаются, фактически передают (отображают) ИНФОРМАЦИЮ друг о друге). При этом, в течении интервала времени до
следующего события остаются неизменными (отсюда смысл инерции). Аналогичные рассуждения следуют и при принятии зависимости свойств от
координат.
Кстати, поскольку объекты является функциями от своего свойства А(а1) и В(b1), то
отношение изменения объекта к изменению своего аргумента - есть производная
величина. В этом истинный
физический смысл производной. Но это уже другая тема.
Так вот, (2) это запись
законов сохранения энергий различной природы в общем виде. Она
же (в частном случае) есть третий закон Ньютона: «Действию всегда есть
равное и противоположное противодействие, иначе - взаимодействия двух тел друг
на друга между собою равны (по модулю) и направлены в противоположные стороны».
Это обычно записывается как:
Получается,
что фактически объект А получил некие свойства объекта В, а объект В при этом получил
некие свойства объекта А. Мы написали уравнение типа источник (объект А)-
носитель (объект В). Или наоборот, что не имеет значения.
Если с какими-то объектом С они не
взаимодействовали по причине отсутствия "контакта" или отсутствия у
него соразмерных свойств свойствам а1 и b1
, то они не
сообщили ему никаких изменений своих свойств, а он им своих. Объекты А и В, в
итоге, не "знают" о нём НИЧЕГО (не имеют информации). Его фактически
для них (относительно них) нет. Это фактическая пустота относительно
объектов А и В. Объект С - относительно объектов А и В - "фантом".
В
этой конструкции, ключевой является фраза " объектов нет относительно
чего-то (кого-то)" (относительно, к примеру, объекта-человека,
относительно нас). Но безотносительно эти объекты -"фантомы" есть, были
и будут не зависимо от нас. Как тот суслик, которого никто не видел, но он
где-то есть. И информация о них появляется для нас не тогда, когда эти
"фантомы" появились во Вселенной, а когда они провзаимодействуют с
объектом, имеющим с нами соразмерные свойства, изменят его, и который станет
после этого носителем (или потребителем) информации о свойствах "фантома".
Одновременно предстанет перед нами в том или иной форме носителя (потребителя) и провзаимодействует с другими как источник. Это может быть: свет с
изменившимся спектром; звуковая волна с необычной модуляцией; глина или камень
с отпечатком из глуби веков; неизвестная ранее старинная рукопись; неизвестная
частица, с недавно ставшими известными некоторыми свойствами; дерево,
поражённое молнией; поверхность планеты, изрытая кратерами; лицо со шрамами;
пулевое отверстие и т.д.
В процессе движения информации всегда будет
иметь место условный носитель (на каком-то этапе условный потребитель). Почему?
Цепь взаимодействий - это в какой-то степени исторический непрерывный процесс.
Взаимодействие типа "источник информации -носитель- потребитель
информации" могут быть разнесены в пространстве и времени - это взаимодействие
типа "дальнодействие"[4]. Доказано, что дальнодействия в
классической физике не существует (альтернативщиков не рассматриваем), а значит
на всём дальнодействующем расстоянии имеют место быть носители (переносчики, какие-то
поля). В этом есть особенность
информации как процесса. В этом смысле информация на носителе (промежуточном потребителе)
начинает существовать сама по себе, через бытиё объекта - носителя, как
самостоятельный объект, взаимодействуя с другими объектами, изменяясь
(утрачиваясь). Отсюда, появляется возможность её подмены, деформации. Отсюда
вытекает природа галлюцинаций и миражей, сновидений и видений.
При этом, кто в системе "источник- носитель"
является носителем, а кто источником - в принципе условность и зависит от
выбора системы отсчёта. То есть, и тот и другой могут быть и тем и другим в
зависимости от подхода (системы отсчёта). В абсолюте имеем лишь то, что
условный источник и условный носитель обмениваются своими изменениями при
взаимодействии. При познании взаимодействия,
в широком понимании явления взаимодействия двух сущностей, нельзя однозначно
определить причину и следствие. Они эквивалентны. Пример: соударение
бильярдных шаров и обмен их моментами импульсов. Шары обменялись величинами
моментов импульсов, изменили своё состояние - получили информацию о свойствах
другого шара. Кто из них источник, а кто носитель - вопрос предпочтений. Не
было бы одного из них - не состоялось бы взаимодействия.
Да, носитель может существовать не зависимо
от потребителя. Правда тогда он становится сам потребителем, а при
"вторичных" взаимодействиях и источником. Но именно наличие
объекта-потребителя как совокупности свойств соразмерных носителю определяет
актуальность для него природы свойств носителя. Именно свойства носителя должны
быть соразмерны потребителю, что бы потребитель соразмерно изменился (отобразил,
узнал, осознал, почувствовал, деформировался, увидел, услышал, получил энергию,
нагрелся (остыл), за(раз)рядился, на(раз)магнитился, разогнался (замедлился),
обрадовался, огорчился, изменил поведение и т.д и т.п.). Условно говоря
какая информация - такой и её потребитель и наоборот, какой потребитель - такая
и информация, такой и носитель (подобное с подобным). Именно природа информации
определяет круг её потенциальных потребителей и наоборот круг потребителей определяет
природу информации и природу (принцип, форму, вид) носителя.
В
процессе эволюции человек научился сам делать такие носители, свойства которых
наибольшим образом соответствуют его запросам (его свойствам), как потребителя,
которые позволяют информацию систематизировать, хранить, сжимать,
распространять, изменять и пр.Примеры: берестяные, глиняные, бумажные,
магнитные, пластиковые, цифровые носители.
Какова может быть исходя из сказанного размерность
информации? Если рассматривать единичное взаимодействие, то размерность
информации может быть любой и соответствовать размерности взаимодействия. А вот
размерность условного объекта - носителя, как функции от изменившегося в
результате взаимодействия со свойствами источника свойства (см. определение объекта)может
уже быть другой (отличной от размерности взаимодействия)и ограничена она лишь природой
свойств условного объекта-носителя (потребителя) и его возможностями
полученными в результате его эволюции. Именно по этой причине в процессе
движения информации может изменяться размерность объектов-носителей. Отсюда из
всех имеющихся возможностей человек отдаёт предпочтение тем формам носителей информации,
которые ему наиболее приемлемы и обеспечивают её: наибольшую (наименьшую) достоверность,
устойчивость, наибольшую (наименьшую)величину (информативность), удобность
обработки (структурирования, систематизирования), наглядность, приемлемую
стоимость, возможность распространения, хранения, сжатия, использования,
доступность и пр.
Отчего зависит величина информации
(полнота)? Каков должен быть её эталон?
В модели, где объекты представлены как
множества свойств и одновременно как зависимости целого от этих свойств,
величина информации (её полнота) зависит от количества провзаимодействованных с
носителем свойств объекта-источника, их величинах и видах зависимости целого от
этих свойств. Величина любого свойства (параметра) - есть отношение к
единичному формальному, удобному, общепринятому единичному эталону этого
свойства (параметра). Соотношение с эталоном даёт величину. Вид зависимости
(вид функции) объекта как целого от этих свойств в полном объёме отражает причинно-следственную
природу объекта.
Что может являться единицей информации?
Поскольку
информация рождается при взаимодействии, то единицей информации должно стать
единичное, элементарное изменение - итог события-взаимодействия соразмерных
свойств одной природы. Понятно, что теоретически может эталоном информации быть
единичная сущность любой природы(размерности). Но в данный момент развития, для
удобства человечество выбрало число, наделило его размерностью и развернуло числовой
ряд во времени. Получило видеоряд, звуковой ряд, числовой ряд, символьный ряд,
ряды различных свойств различных объектов (графики, таблицы, зависимости,
систематизированные наборы данных) и пр.
Можно
рассматривать как минимум два варианта понятия информации. Как процесс и
как объект.
Информация
как исторический процесс.
В этом процессе обнаруживается цепь событий,
в которой чередуются роли взаимодействующих в процессе объектов как источник-носитель-потребитель.
Сначала отсчёта появляется первичный источник. Он взаимодействует с другим
объектом (условным носителем) изменяется носитель и источник. В процессе своего
бытия носитель может становиться источником вторичных взаимодействий, появляется
новый носитель, может меняться в нём размерность информации. Носитель опять
становится источником... И так будет пока носитель перестанет взаимодействовать
(или будет уничтожен "катастрофическим" для него взаимодействием). Пример. Жил-был "доисторический"
человек. Он изготовил каменный топор. Взаимодействие качеств материала(камня) и
качеств человека привело к тому, что произошла модуляция качеств материала
качествами человека. Топор - носитель информации об этом взаимодействии. Информацией
в данном случае являются те изменения, которые претерпел камень при обработке,
а также те качества, которые приобрёл (изменил) человек в процессе изготовления
и эксплуатации топора. Появился новый объект "человек с топором",
обладающий уже другими качествами (новой размерности нежели "человек без
топора" умеющий более эффективно охотиться и воевать. Топор в племени
несколько раз модернизировался , использовался по назначению (взаимодействовал
с другими людьми и отобразил на себе их качества, умения, искусство, выступая
как носитель и источник одновременно). Затем был очередным владельцем утрачен (взаимодействия
"человек с топором" минус топор и взаимодействие свойств топора с
болотом) и найден через 20 тыс.лет (взаимодействие современный человек плюс
исторический артефакт, приведшее к возникновению нового объекта - учёного ,
имеющего исторический образец). В итоге топор нашёл потребителя информации о
его доисторическом владельце (его качествах). Изменился статус топора - он
теперь хранится в музее, продолжает взаимодействовать с посетителями и
сотрудниками музея, являясь источником информации для них, изменяя их
представления о доисторических оружейниках. В музее случился большой пожар и во
взаимодействии с высокой температурой горения топор раскрошился, утратив
исторические свойства артефакта.
В этом историческом смысле, каждый объект
материального мира представляет собой одновременно и источник и носитель
информации и потребитель. Ибо он в каждый момент времени своего бытия содержит
(хранит) в себе информацию о случившихся с ним событиях на интервале времени
своего бытия выступая как носитель и одновременно потребитель, а также в
процессе своего бытия он взаимодействуя своими качествами с другими объектами
выступает как источник.
Тогда
формулировка будет несколько другой.
Она
должна учитывать, что каждый объект, как совокупность свойств различной природы
в любой момент времени и в любой точке пространства, есть результат уже свершившихся
с ним событий-взаимодействий. А какой объект будет в будущем, зависит от того,
какие события с какими свойствами каких объектов его ожидают. С таким подходом,
информация выступает как свойство, присущее потенциально любому объекту. Это свойство - способность иметь
свойства и способность изменять ими другие свойства других объектов при
взаимодействии и изменяться самому.
2.
Математика, её содержание, методы и
значение. — Рипол Классик, 2013. — С. 7. — 337 с.
3.
Френкель А. А., Бар-Хиллел И. Основания теории множеств. — М.:
Мир, 1966. — С. 117.
4. Сивухин Д. В. Общий курс физики.—Издание
3-е, стереотипное.—М.: Физматлит, МФТИ,
2002.—Т.IV. Оптика.—792 с. — ISBN 5-9221-0228-1.
|
|||||
|
|
|||||
|
|||||
|
Статьи
о взаимодействиях...
=
+
(1)
=
,
=
, подставляя в (1),
получаем
+
=0 . Решая это уравнение с учётом
относительного подхода к причине изменения окончательно получаем систему
двух уравнений
(2)
+
= 0 трактуется как: действие
всех внутренних сил замкнутой системы равно нулю. Что соответствует
«первому началу термодинамики». Данные зависимости представляют собой
математическую запись наиболее общего для взаимодействий объектов любой природы
и любой организации - закона сохранения величин изменений соразмерных
свойств при близкодействии.
