Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое информационные процессы, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое информационные процессы , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Философия.
Информационный процесс — - совокупность последовательных действий с информацией и процесс получения, создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и использования информации.
Мир погружен в информационные процессы благодаря полям, среди которых познанные наукой физические поля, по-видимому, в меньшинстве по сравнению с непознанными. Но поля – всего лишь носители информации, как лошади – носители седоков, которые, в свою очередь, – тоже носители (одежды, бактерий, знаний, званий и т.д.). Традиционное понятие информационного процесса и представляется как перенос информации посредством носителя-поля.
Рассмотрим элементарный информационный процесс – одностороннюю связь (в виде стрелок, соединяющих источник с потребителем информации через структуры-посредники): источник (смысл1 в латентных символах) → кодер (коды-знаки сообщения) → передатчик (сигнал с сообщением) → среда (сигнал, помехи) → приемник (коды-знаки сообщения) → декодер (смысл2 в символах) → потребитель (В скобках указаны формы информации на выходе предшествующей структуры и на входе следующей. ) . Данный процесс фундаментален, т.к. включен во все более сложные межсистемные и внутрисистемные информационные процессы (двусторонний, интерактивный, иерархический, многосвязный, сотовый, циркулярный, кольцевой и др.). Именно поэтому мы его исследуем.
Информационный процесс начинается с предъявления источником части своей внутренней информации (смысл1) по требованию потребителя или по собственной инициативе источника. "Смысл1" инициируется последним в скрытой (нематериальной) форме символов (Существует много трактовок понятия "символ". Здесь мы будем следовать трактовкам А.Ф. Лосева (символ – "неразвернутый знак", "идеальная конструкция вещи") и Э. Кассирера (символ – "чувственное восприятие идеального") только потому, что у нас нет лучшего термина для определения неведомых нам скрытых знаков, кодов, используемых для хранения идеальных смыслов. ) . Если информационный процесс явлен в материально-энергетической форме, то данная форма обнаруживает себя впервые в кодере, который преобразует нематериальные символы в материальные коды (знаковую интерпретацию "смысла1") и формирует из кодов сообщение. Иными словами, внутренняя идеальная информация источника проявляется во внешней материально-энергетической информации на этапе кодирования. В безэнергетических (несиловых) информационных процессах этап кодирования скрыт, структуры кодеров и формируемых ими сообщений, скажем откровенно, науке неизвестны. Выскажем предположение, что, возможно, и надобности в кодерах (и кодировании) нет – символы выполняют функции кодов напрямую, без промежуточных преобразований.
Вернемся к привычным материально-энергетическим процессам. Закодированное сообщение поступает в передатчик, задача которого – сформировать сигнал как кооперацию материально-энергетического носителя и сообщения ("тандем лошади и седока"). Например, при использовании электромагнитного поля как носителя передатчик содержит генератор колебаний (волн) такого поля и модулятор, на вход которого поступает закодированное сообщение с выхода кодера. В результате совместной работы генератора и модулятора на выходе передатчика образуется сигнал с сообщением – колебания поля, промодулированные кодами. В несиловых информационных процессах сигналы безэнергетические или малоэнергетические (неощутимые), если носитель сообщений – информационное поле.
Среда – та область пространства-времени между передатчиком и приемником, где сигнал встречается с помехами – возмущающими воздействиями среды на сигналы. Помехи имеют разнообразную природу. Полностью избежать их искажающего воздействия на сигналы невозможно ( "см. разделы 7.3, 7.5" ). В теории информации среда часто отождествляется с понятием линии связи, а совокупность передатчика, линии связи и приемника называется каналом связи.
Искаженный помехами сигнал поступает на вход приемника, задача которого – восстановить, по возможности, коды-знаки исходного сообщения для их последующего декодирования. Однако восстановленные коды, скорей всего, не те, что были в исходном сообщении, и не только из-за влияния помех в линии связи ( "см. раздел 7.4" ). Поэтому на выходе декодера, превращающего принятые коды-знаки в информационные символы, образуется "смысл2", не совпадающий со "смыслом1" исходной информации, посланной источником ("смысл2"≠"смысл1"). Проблема смысла усугубляется еще и тем, что потребитель не только открывает для себя смысл информации источника, но и способен привнести свой смысл в декодированный "смысл2".
Из предъявленной схемы связи, пограничными структурами которой являются источник и потребитель информации, а пограничными информационными феноменами – исходный и конечный смыслы, следует: связь как процесс есть акт достижения пониманияпотребителем посланной источником информации, а если короче, то установление понимания источника потребителем информации. Связь как результат есть понимание источника потребителем. При двусторонней связи устанавливается взаимопонимание – в процессе двусторонней связи каждый из двух взаимодействующих источников есть одновременно и потребитель информации. При интерактивной связи между несколькими источниками информации информационный процесс "дробится" на соответствующее число подпроцессов одно- или двусторонней связи с установлением индивидуализированного или совокупного понимания (взаимопонимания).
Отсюда проблема связи есть герменевтическая проблема понимания. Полное (неискаженное) понимание как цель связи возможно лишь при а) адекватности кодов символам, б) сообщений, переданных сигналами, закодированным сообщениям, в) принятых сообщений переданным и, наконец, г) при адекватности смыслов посланной и полученной информации.
Данные утверждения в определенной мере расходятся с общепринятым понятием связи как коммуникации. Возможно, такое представление о связи обусловлено этимологической полисемией словарей: в частности, английскому слову communication соответствуют более десятка русских слов, в том числе связь (как процесс); возможно, это представление перекочевало из кибернетики, теорий информации и связи, устойчиво ориентированных на процессуальную роль связи как передачу сообщений. Приведенное выше философско-герменевтическое понятие связи представляется нам шире его процессуальной интерпретации.
Таким образом, информационный процесс – установление понимания источника потребителем информации или установление взаимопонимания источников. Установление понимания есть коммуникативный процесс, для которого важны надежность и быстродействие.
Рис. Виды информационных процессов
Естественные информационные процессы протекают в биологических системах (в живой природе) и социальных системах (в обществе). Действия с информацией в этих системах происходят естественным образом в процессе развития живой природы, в том числе и в ходе развития человека.
Искусственные информационные процессы происходят в социотехнических и технических системах. Это процессы, которые искусственно порождаются людьми с помощью разнообразных технических устройств для осуществления различных действий с информацией.
Существуют три вида информационных процессов: хранение, передача, обработка.
Схема
Первым преобразователем в схеме информационного процесса является кодер (Кодеры входят в связные (коммуникационные) структуры как естественных, так и искусственных систем, приобретая самые причудливые, а часто латентные формы, о которых мы можем только догадываться.) . "Что посеешь, то пожнешь" – для информационного процесса это означает: как вначале закодируешь информацию, так в конце ее и поймешь. Важно, чтобы язык кодера был согласован с языком источника (сохранял информационное разнообразие источника), был понятен передатчику (согласован с ним) и в то же время был прост и краток. Простой код прост в реализации, краткий код нужен для обеспечения быстродействия информационного процесса. Лаконичность кода (краткость его кодовых комбинаций в сообщениях) чрезвычайно важна для "смертных" систем, существующих в конечном времени. От длительности информационных процессов зависит их жизнь – скорость развития во враждебной среде, конкурентоспособность, быстрота реакций на возмущения, адаптивность. Чем лаконичнее закодированные сообщения в информационном процессе, тем быстрее процесс и система жизнеспособнее; чем длиннее сообщения, тем система уязвимее. С другой стороны, простота кода и краткость кодируемых сообщений взаимно противоречивы.
Пример 1. В системах живой природы, начиная с биоклетки и выше, существует тенденция нарастания сложности кодов (по объему алфавита): от генетического (четырехзначного нуклеотидного) к белковому (20-значному аминокислотному), от белкового к тканевому, от тканевого к кодам органов и далее – вплоть до языков общения популяций. Это естественно – чем сложнее система, тем богаче ее внутренняя информация, тем сложнее код, отображающий эту информацию. Простым кодом можно закодировать сложный текст, но это потребует неумеренно длинных кодовых комбинаций. Достаточно в двоичном алфавите "а" и "б" создать вразумительный текст, чтобы убедиться в этом. А ведь "словам должно быть тесно, мыслям – просторно", "краткость – сестра таланта". Поэтому алфавитные и, тем более, иероглифические языки используют сложные коды для создания умеренно кратких сообщений о сложных объектах и явлениях окружающего мира.
На каждом уровне иерархии биосистем возникает проблема выбора кода. Допустим, для кодера надо сделать выбор из четырех типов целочисленных кодов: единичного (знак 1), двоичного (знаки 0, 1), четверичного (знаки 0, 1, 2, 3) и десятичного (знаки 0…9 (Кодовые знаки в принципе могут быть любые; здесь выбраны общепринятые в теории числовых кодов.) ). Представим число "семь" каждым кодом: 1111111 – единичный, 111 – двоичный, 13 – четверичный, 7 – десятичный. Кодовый знак десятичного кода информативнее кодовых знаков остальных кодов, поэтому для кодирования одной и той же информации в десятичном коде нужно меньше знаков, чем при кодировании в более простых кодах, знаки которых менее информативны. Но десятичный кодер по своему устройству сложнее остальных трех – для его реализации нужны структуры, умеющие однозначно распознавать десять знаков. В двоичном кодере нужна структура, уверенно распознающая всего два знака (например, в современном компьютере это триггер с двумя устойчивыми состояниями; в нанокомпьютере – микрочастица с двумя спинами: левосторонним и правосторонним). А в единичном кодере надо распознавать только один знак – проще некуда!
Таким образом, чем код проще, тем длиннее кодовые комбинации, а значит, тем дольше их надо передавать, тем продолжительнее информационный процесс. Для биосистем, борющихся за выживание, принципиально важно, чтобы внутрисистемные информационные процессы протекали как можно быстрее. Опоздание реакции системы на возмущение среды смертельно опасно. Но за быстродействие жизнедеятельных процессов биосистемам приходится расплачиваться сложностью своих кодеров, которая, в свою очередь, обусловлена необходимостью сохранности информации (здесь и далее "сохранность" понимается как идентичность кодового отображения и отображаемой первичной информации).
Для выхода из данного противоречия природа при создании своих кодеров "решала, не подозревая об этом", оптимизационные задачи:
Не являются ли приемлемыми для решения второй оптимизационной задачи "быстрые" образные, интуитивные, под- и надсознательные коды – языки парапсихологического общения в диалогах "человек – человек", "человек – информационное поле" с кодовыми символами в виде гештальтов (целостных образов) и с сообщениями в виде последовательностей ассоциативно связанных гештальтов? Ведь гештальт более информативен, чем любой числовой код.
Пример 2. В частотных словарях естественных подъязыков (разговорных, публицистических, литературных, научно-технических) и, значит, в языке в целом наибольшие частоты соответствуют использованию самых коротких частей речи – предлогов, союзов, артиклей, частиц, местоимений, междометий. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Возможно, данный эффект – наследие животного генезиса человека. Ведь в языках фауны преобладают по частоте тоже короткие "словоформы", в частности междометия, что подтверждает зоопсихология. Таким образом, и в лингвистике прослеживается императив быстродействия общения (при некотором допустимом уровне сохранности кодируемой информации).
Пример 3. В современных компьютерах генетическим является двоичный код, уступающий "первоприродному" генетическому коду по быстродействию. Что ж, инженеры-конструкторы этого не знали и оказались глупее природы? Все-то они знали, но времени на выбор кода у них было намного меньше, чем у природы. Пришлось выбирать код, простейший для реализации в импульсной технике ХХ в. и хорошо известный в дискретной математике – им оказался квазиоптимальный двоичный код (Оптимальный троичный код был реализован всего в двух компьютерах за всю историю вычислительной техники (СССР, Япония). Но троичный кодер оказался настолько ненадежным (в распознавании трех состояний), а троичная арифметика настолько не развитой, что от идеи троичного компьютера пришлось отказаться до лучших времен.) . В двоичном коде, понятном компьютеру, кодируются тексты, десятичные числа, специальные знаки (лингвистические, математические), изображения, звуки и пр. В общем, "второприродным" искусственным генным технологиям еще слишком далеко до аналогичных естественных технологий. Представить 10-значный, 27-значный, 33-значный коды и кодеры – это же ночной кошмар для разработчиков вычислительной техники!
Пример 4. В технике связи известны так называемые эффективные (экономные) коды (коды Морзе, Шеннона–Фано, алфавитных клавиатур и др.), используемые для кодирования текстов. Длина кодовых комбинаций эффективного кода зависит от частот использования в тексте букв алфавита и знаков пунктуации: чем больше частота, тем короче комбинация. Цель эффективного кодирования – все то же быстродействие связи; код тем эффективнее, чем короче кодируемые им сообщения.
Пример 5. С другой стороны, код должен обладать некоторой избыточностью (например, за счет повторения кодовых знаков, вставки разделительных знаков между информационными), чтобы передаваемое сообщение могло противостоять разрушительному влиянию помех в канале связи (помехоустойчивое кодирование). Понятие информационной избыточности сообщений (в приведенном смысле) – не изощренная техническая выдумка, а разумное следование привычным проявлениям избыточности, будь то извержение вулкана или речь политика, поворот руля или смена парадигмы, мысль или слово. Помехоустойчивое кодирование удлиняет кодовые комбинации и тем самым снижает быстродействие связи, зато увеличивает ее надежность. Значит, помехоустойчивый и эффективный виды кодирования взаимно противоречивы.
Из приведенных примеров следует, что искусство кодирования информации состоит в выборе оптимальных стратегий в кругу взаимных противоречий выбора значности кода, методов кодирования и требований к кодеру.
Отдельного внимания заслуживает проблема согласованности языка кодера с языком источника. Данная проблема неразрешима при дискретности языка кодера и континуальности языка источника. Знаки принципиально дискретны, а символы – не обязательно. Раз так, исходная информация (ее смысл) может подвергаться искажению, начиная с этапа кодирования (Дискретность как негатив рассудочного знания рассмотрена в теме 6 (раздел 6.3).) , а на последующих этапах вступают в силу другие искажающие факторы.
Кодирование информации – обязательный подпроцесс любого информационного процесса – полевых взаимодействий, языковых практик природы, созерцаний, действий и т.д. Всеобщность кодирования обусловливает его философскую предметность независимо от природы информационного процесса, тем более что именно при кодировании идеальная внутренняя информация, материализуясь, проявляется во внешней информации; т.е. механизм кодирования работает на стыке "тонкого" (скрытого) и "грубого" (явленного) миров.
"Упакованный" код поступает в передатчик, где преобразуется в сообщение, готовое для передачи в форме сигнала. Сигнал с выхода передатчика поступает в линию связи – среду распространения, где он неизбежно подвергается влиянию помех.
Пример 6. Внутренний шум свойствен любому объекту. Он обусловлен естественным теплообменом элементов объекта, хаотическим движением зарядов при ионизации атомов и молекул (термоэмиссия, инжекция и др.), квантовой природой излучений. Внешний шум обусловлен аналогичными процессами в среде распространения, а также помехами искусственного происхождения. Шумы вредны для связи, и их всегда стараются уменьшить. Однако наши возможности в этом ограничены. Мы не можем снизить температуры участников информационного процесса и среды до абсолютного нуля (-273,16°C), когда теплообмен и наличие свободных электронов исключены (Согласно третьему началу термодинамики (В. Нернст) абсолютный нуль температуры недостижим.) . Ведь даже реликтовое излучение вселенной, которому столько же лет, сколько и ей, не остыло ниже -270°C.
Внутри каждой сложной системы происходят внутренние информационные процессы, мешающие внешним информационным процессам, в которых участвует система. Так, человек как сложная система постоянно подвержен внутрисистемным помехам на уровне тканей и органов, информационно взаимодействующих друг с другом помимо воли хозяина и даже во сне. Мозг как сложная система постоянно "шумит", мешая восприятию информации.
Кроме объективных природных помех, на информационный процесс могут воздействовать умышленные (организованные) помехи субъективного происхождения. Безопасность информации постоянно подвергается испытаниям ( "см. раздел 7.5" ). Есть и другие (помимо помех) негативные факторы, связанные со средой распространения. Известно, что в N-мерном макропространстве сила полевых взаимодействий объектов обратно пропорциональна (N-1)-й степени от расстояния между ними. В нашем трехмерном макропространстве (N=3) этот закон сводится к закону обратных квадратов (Указанный закон справедлив для гравитационного, электромагнитного и др. полей, действующих в N-мерном макропространстве. В микропространстве атомов данный закон нарушается.) . Ему подчиняются и сигналы в информационных каналах связи: мощность сигнала обратно пропорциональна квадрату расстояния от передатчика. Кроме того, любой сигнал "вязнет" (теряет мощность, в том числе за счет искажения частотного спектра) в среде в степени, зависящей от природы среды (твердотельной, воздушной, водной, органической, проводной и т.д.).
Помимо ограничения, налагаемого на качество связи помехами и природой среды, канал связи имеет и другое фундаментальное ограничение – конечность пространственно-временных параметров передатчика и приемника.
Пример 7. Природа соотношений неопределенности в физике и ее технических приложениях, по большому счету, заключается в пространственно-временной конечности физических объектов. Таковы, например, соотношение неопределенностей в квантовой физике(невозможность одновременно точного измерения положения и импульса элементарной частицы), соотношение неопределенностей в эхо-локации (невозможность одновременно точного измерения координат и скорости лоцируемого объекта). Вообще в системах эхо-локации (радары, сонары, летучие мыши, дельфины и др.) абсолютно точное измерение координат (дальности, азимута и угла места (высоты)) потребовало бы передатчиков с бесконечной мощностью, параболических антенн с бесконечно большой апертурой (площадью раскрыва), абсолютно бесшумных приемников с бесконечно широкой полосой пропускания. Некоторые из этих гипотетических устройств не обязательны при совместном использовании, но даже одного из них достаточно, чтобы повергнуть конструкторов в мистический ужас. Другой пример: в математической статистике неизвестно истинное среднее значение случайной величины в доверительном интервале, построенном по ограниченной выборке этой величины. Ограниченность объема выборки обусловлена пространственно-временными рамками сбора статистических данных, будь то естественно-научные или социально-гуманитарные исследования.
Передача сообщения в канале связи конечна во времени. У любого конечного процесса есть начало и конец в виде некоторых скачков (в материальном мире из "небытия в бытие" (начало) или наоборот – из "бытия в небытие" (конец)). В моменты идеальных мгновенных скачков, когда длительность скачка равна нулю, крутизна процесса бесконечна. Значит, частотный спектр этого процесса включает бесконечную спектральную составляющую (частота обратна длительности), и, следовательно, ширина спектра конечного во времени процесса бесконечна, что нереально. Если ограничить ширину спектра сигнала некоторой конечной максимальной частотой, свойственной реальному частотному спектру передатчика, то сигнал, строго говоря, не имеет начального и конечного скачков и поэтому бесконечен во времени, что тоже нереально. Иными словами, в природе противоестественны процессы, одновременно конечные по длительности и спектру. Но поскольку и длительность, и спектр сигналов в материально-энергетических каналах связи ограничены, конечны в силу пространственно-временной конечности параметров каналов, точное воспроизведение конечных сообщений невозможно любыми сигналами в любом канале связи. Примем это положение, вытекающее из известной теоремы Котельникова–Шеннона, в качестве принципа неопределенности сигнала и смиримся с тем, что даже в идеальном (без помех) канале связи переносимые сигналами закодированные сообщения искажены по сравнению с теми же сообщениями на входе передатчика (об искажениях в приемнике "см. раздел 7.4" ).
Представляется важным для философского осмысления сопоставить, на первый взгляд, несопоставимое – принцип неопределенности сигнала и логику связи. Если сигнал по длительности и спектру не противоречит своей реализуемости, он не полон в одном из смыслов (спектральном или временнoм) или в обоих сразу. Если же сигнал полон в указанных смыслах, он противоречив в своей реальности, ибо он не может быть одновременно и даже порознь (во времени и/или по спектру) реально бесконечным. Подобная аналогия между физикой и логикой (между неполнотой и противоречивостью, с одной стороны, сигнала, а с другой стороны, математической логики) наводит на размышление, что известные физические соотношения неопределенности, проистекающие из эмпирических реалий конечного пространства-времени и обобщаемые на общенаучном языке математики теоремой Геделя о неполноте арифметической логики, приоткрывают завесу над латентной квазибесконечной "логикой" Универсума, данной нам лишь частично в своей конечной (дискретной) неполноте и кажущейся противоречивости. Из изложенного также следует, что природа "логики" Универсума, предположительно, информационна и континуальна (непрерывна).
Искажения, не меньшие, чем в передатчике и среде, претерпевает сигнал и в приемнике, ибо вероятность абсолютно точного (идеального) совпадения амплитудно-фазо-частотных характеристик передатчика и приемника (или хотя бы несущественность ухудшения этих характеристик в приемнике) как залог безошибочного приема сигналов близка к нулю. В результате переданный и он же принятый сигналы никогда не совпадают. Таким образом, конечные по длительности и спектру сообщения искажаются согласно принципу неопределенности сигнала дважды – сначала в передатчике, затем в е-приемник (Гуманитариям небесполезно привыкать к вторжению в "экзистенциальные эмпиреи" приземленной научно-технической терминологии. Принципы связи всеобщи, относится ли это к радиосвязи, телепатии или интерсубъективным актам.) .
К спектрально-временным искажениям сигналов добавляются искажения и потери сигналов, обусловленные конечным отношением "сигнал/шум" на входе приемника. Дело в том, что обнаружение сигнала на фоне шумов возможно, если сигнал превысил порог обнаружения, характерный для приемников любой природы – электрических, электромагнитных, химических, оптических, вибрационных, психических, социальных, цифровых, аналоговых и т.п. Часть сигнала или даже весь сигнал могут оказаться ниже порога и, соответственно, потеряться для приемника. Информация, переносимая этим сигналом, будет искажена или утеряна для потребителя.
Пороговый эффект объективно обусловлен маскированием слабых (субпороговых) сигналов шумами, внешними и внутрисистемными помехами. Для обнаружения субпороговых (подпороговых) сигналов пришлось бы повысить чувствительность приемника, снижая порог обнаружения до ожидаемого уровня сигнала, и, следовательно, "пустить" в оконечное устройство шумы и другие помехи. А это чревато ложными срабатываниями оконечных устройств от шумов (помех). Последнее не менее опасно, чем пропуск сигналов, поэтому повышать чувствительность приемника целесообразно до определенного предела, зависящего от допустимой вероятности ложных срабатываний при заданном шуме (уровне помех). Этот предел и есть порог обнаружения сигнала. Желая избежать ложных сигналов от помех, потребитель загрубляет вход приемника: повышает порог обнаружения, ухудшая тем самым чувствительность приемника. В результате вместе с исключением шумов и помех теряется и субпороговая информация. У сложных систем со сравнительно большим энергоинформационным внутренним шумом (высокоинтеллектуальные системы) относительная доля субпороговой информации оказывается больше, чем у простых малошумящих (неинтеллектуальных) систем, и сложные системы теряют больше субпороговой информации, чем простые. Такова плата за сложность и интеллект, приводящая к нечувствительности сложных систем к информации "тонких миров" – той информации, которая, возможно, доступна "братьям нашим меньшим" и лишь редким людям.
Более общим по сравнению с порогом обнаружения является понятие порога различения сигналов. Ведь обнаружение, в сущности, есть не что иное как различение (распознавание) сигналов и помех. Порог различения есть проявление весьма широкого спектра философских отношений: различия и тождества, существенного и несущественного, определенного и неопределенного, дискретного и непрерывного, конечного и бесконечного. Если бы не существовало порогов различения (обнаружения), не существовало бы и информации, ибо ее нельзя было бы отличить от помех и дезинформации, один сигнал отличить от другого. Связь как передача информационного разнообразия была бы невозможна, т.к. в приемнике отсутствовали бы пороговые критерии отбора (распознавания) разных сигналов. Важно отметить, что эти пороги устанавливает потребитель информации, ибо только он решает, какая информация имеет для него значение.
Пример 8. Насколько философски широки и значимы понятия кода и сигнала, настолько же философски значимо и понятие порога. Так, одна из важнейших процедур развития систем – отбор ценной информации – невозможна без ограничений разнообразия, накладываемых критериями отбора, которые (критерии) физически реализуются через пороги обнаружения и различения сигналов. Именно пороги защищают систему, ограничивая разнообразие ее входных воздействий (возмущений) до необходимого значения (согласно закону необходимого разнообразия Эшби). Пороги позволяют отделить значимую информацию от незначимой, распознать информационный элемент в ряду других информационных элементов.
Пример 9. Сообщение, переносимое сигналом, представляет его (сигнала) переменную (разнообразную) компоненту в отличие от самого носителя – постоянной (однообразной) компоненты сигнала. Информативно разнообразие. Коммуникация как установление понимания есть передача разнообразия. Применительно к сигналу это значит, что информативны его переменные асимметричные составляющие, ибо передаваемое разнообразие заключено именно в них. Постоянная, симметричная составляющая, не обладая разнообразием, соответственно, неинформативна и как незначимая для потребителя отсекается в приемнике при детектировании информативной переменной составляющей, значимой для потребителя (Детектирование (от англ. detect – открывать, обнаруживать) в приемнике обратно модуляции в передатчике, т.е. это демодуляция, при которой разрушается кооперация носителя и сообщения в принятом сигнале. После детектирования сообщение "свободно" от носителя. ) . О каком разнообразии, о какой информации можно рассуждать, наблюдая полевой носитель в виде одинаковых по амплитуде и частоте колебаний на экране осциллографа или уставясь в чистый лист бумаги? Разве что зафиксировать наличие самого носителя, разнообразие которого равно двум состояниям "есть–нет". Таким же разнообразием состояний обладает рубильник, монета. Этого явно недостаточно, чтобы считать рубильник и монету информативными развитыми системами, впрочем, как и носители сигналов.
Итак, сигнал с сообщением искажается и ослабляется во всех структурах канала связи – передатчике, линии связи (среде) и приемнике. При этом негативные факторы воздействуют и на носитель, и на сообщение – "адресат возмущения" безразличен. В результате появляется объективная необходимость восстановления и усиления переданных сигналов на приемной стороне канала связи до уровня, превышающего порог различения сигналов (он же – порог срабатывания декодера). Иными словами, приемник должен быть усилителем сигнала и, по возможности, восстановителем исходного сообщения.
Феномен усиления известен в химии (катализ, ферментация), биологии (размножение, рост), психологии (развитие интеллекта), технике (связь, управление) и др. Усиление сигнала не означает только увеличение его амплитуды или мощности – это частный физикалистский аспект усиления сигнала, распространяющегося в пространстве-времени. Синергетический аспект усиления состоит в росте разнообразия (самоорганизация) и интеллекта (самообучение). При этом технологически усиление может состоять не только в умощнении, но и выделении (фильтрации) латентного сигнала из шумов, латентной информации из информационного шума и дезинформации, существенного из несущественного, значимого из незначимого, полезного из вредного и т.п. В этом смысле мы имеем дело не просто с усилением, но и с восстановлением сообщения. Далее объединим обе функции приемника в условном понятии усиления, придав ему философский статус (по аналогии с кодом, сигналом, порогом).
Если усиливаются разнообразие (сложность) и/или интеллект системы, то потенциальный предел усиления определяется информационной мощностью (информативностью) системного "источника питания", а именно: разнообразием и интеллектом среды. Общий принцип усиления: малое количество энергии, используемое для переноса информации, управляет большими массами и большими количествами энергии. Здесь важно, что энергетический носитель несет информацию, инициирующую управление – иначе управление несостоятельно. Информация – вот первоисточник любого управления. В теории управления общий принцип усиления называют кибернетическим принципом управления.
В "теме 2, раздел 2.2" приведен пример оптимальной фильтрации, хорошо известный в радиотехнике, где часто приходится обнаруживать субпороговые сигналы, спрятанные в шумах. Но с субпороговыми сигналами приходится иметь дело не только радиоприемникам.
Пример 11. Каждому из нас приходится сталкиваться с вспоминанием давно "похороненных" следов памяти, многим знакомо вдохновенное творчество, когда неизвестными путями к творцу приходит информация, нужная для решения задачи и обычно недоступная, спрятанная в информационном шуме. Не означает ли самонастройка медиумов на взаимодействие с субпороговой информацией именно сосредоточенную внутреннюю настройку психического оптимального фильтра? Не такой ли способностью обладают гении, провидцы, телепаты, йоги и т.п., воспринимая субпороговые сигналы метафизического информационного поля Универсума? Механизмы подобного восприятия до сих пор не познаны, часто игнорируются научным сообществом даже вопреки очевидным фактам. Может, психологам стоит поискать ответ в технических системах связи и локации, где эти механизмы давно реализованы? Ведь проблема потерь субпороговой информации, возможно, – одна из важнейших в психологии. Полагаем, что эффект оптимальной фильтрации существен для понимания нестандартных информационных процессов, связанных с психологическим восприятием латентной информации, с проникновением в бессознательное.
Отсюда возникает точка соприкосновения с априоризмом И. Канта, согласно которому в каждом акте познания познающий субъект заранее обладает некими существовавшими до этого акта формами, категориями, архетипами, которые придают смысл познанию объекта и обеспечивают его понимание. В этом кантовский априоризм "находит взаимопонимание" со столь далекой от него оптимальной фильтрацией. Воистину мудрость Канта – на все времена!
За приемом информации следует декодирование, превращающее принятые коды-знаки в символы, понятные потребителю. Соответственно декодирование – это не только восстановление знаков, искаженных связью, но и трансляция знаков в неявные символы. Проблема превращения явных знаков в неявные символы из той же области, что и трансформация символов в знаки перед кодированием. Это уже знакомая нам проблема физических оснований взаимопреобразования материального и идеального, трансцендентального и эмпирического, проблема репликации внутренней информации во внешнюю и обратного преобразования внешней информации во внутреннюю, проблема встречи миров – "грубого" и "тонкого". С позиций атрибутивного подхода коды-знаки суть продукты материального проявления информационного поля (носителя символов) в физических полях, если по самому характеру информационного процесса внешняя информация должна быть явленной, а ее носитель, соответственно, энергетическим. Тогда декодирование кодов в символы должно быть обратным процессом, т.е. виртуализацией физических полей в латентной структуре информационного поля. Но исходный смысл сообщения, заложенный в самом начале информационного процесса, может быть неведом в его конце. В этом случае потребитель, транслируя принятую внешнюю информацию (после ее декодирования в "смысл2" – "см. раздел 7.1" ) в собственную внутреннюю информацию, вынужден привнести в последнюю свой смысл (непосредственно или через "смысл2"). При неэнергетическом характере информационного процесса, когда кодирование превращается в неявленную символьную интерпретацию источника в том же информационном поле, надобность во всех последующих этапах процесса, включая декодирование, просто исчезает. Данная гипотеза представляет интерес для дальнейшего философского осмысления.
Бди!
Под информационной безопасностью будем понимать "безопасность информации от человека" совокупно с "безопасностью человека от информации".
Соответственно, не будем путать безопасность информации с ее помехозащищенностью. Помех не избежать – об этом неоднократно сказано выше. Объективный рост уровня естественных и искусственных помех по мере интенсификации информационного метаболизма в развивающихся системах приводит к возрастанию порогов отбора ("проходного балла") ценной информации, в результате чего сигналы, ее переносящие, во все более значительной части оказываются утерянными или в лучшем случае субпороговыми, нераспознанными, не выявленными усилением в приемнике и с трудом поддающимися оптимальной фильтрации. Сигналы же, превысившие порог обнаружения (распознавания), могут быть существенно искажены, в результате до потребителя может вместо полезной информации дойти вредная дезинформация (ложь) или информационный шум. Информацию трудно (если вообще возможно) уберечь от непреднамеренных и преднамеренных помех при передаче не только в пространстве, но и во времени – при хранении. В общем, ни в одном информационном процессе абсолютная помехозащищенность внешней информации не гарантируется и даже не целеполагается.
Меры защиты информации от человеческого фактора известны, но человек изобретателен в попытках нарушить безопасность информации. И чаще всего ему это удается, как удается преступнику найти лазейки в законодательстве.
Налицо энтропийная тенденция, диссипативная по отношению к внешней информации, но, как ни парадоксально, благоприятная для внутренней информации в аспекте поддержания эволюционного потенциала развивающихся систем. Ведь "умеренная" диссипация (рассеивание) внешней информации есть стимул ее потенциального генерирования, а накопление без рассеивания опасно для развития в целом. Действительно, умеренное рассеивание информации полезно для ее созидания, как полезно для организма умеренное разрушение усвоенных органических веществ, освобождающее место для поддержания активного вещественно-энергетического метаболизма. Нуль-энтропия системы означала бы конец ее развития, ее свободы. Не только художник, но и любая развивающаяся ("творческая") система должна быть свободной. Полагаем, данная закономерность оправдана не только с умозрительной, но и с практической точек зрения. Если бы информация не рассеивалась, мир утонул бы в информационном мусоре так, как мир человека тонет сейчас в физическом и химическом мусоре. Созидание и рассеивание информации как объективно взаимосвязанные процессы в совокупности являются одним из следствий закона сохранения информации.
Задачу определения меры "умеренности" рассеяния информации интерпретируем как проблему гармонии между генерированием и рассеиванием информации. Подобная гармония может пониматься по аналогии с гармоничным (взвешенным) лечением, целеполагающим позитивный эффект при допустимом уровне неизбежных негативных "побочных" эффектов, или по аналогии с эстетической гармонией "золотого сечения". Гармония в понятиях ratio означает принятие оптимального решения по одному из известных критериев оптимальности (Байеса, Парето, Неймана–Пирсона и др.) согласно избранной цели. Примеры возможных целей:
Каждый из подходов к "защите информации" и "защите от информации" требует самостоятельного глубокого исследования во всех аспектах существования информации, включая социальный аспект.
Пример 12. Одно из прав человека, законодательно закрепленное в демократическом обществе, – право на доступ к объективной информации. Информация должна быть доступна гражданам, если ее открытость не угрожает безопасности личности, общества, государства. Но в той же мере, в какой информация доступна всем, она доступна и для угроз со стороны "заинтересованных лиц", в задачу которых входит злонамеренное использование сведений либо их фальсификация, уничтожение, порча. Цели при этом могут быть самые разные, а результат один – нарушение упомянутого права законопослушных граждан. Проблема безопасности информации всегда актуальна. Сейчас только ленивый не обсуждает эту проблему, особенно в компьютерных и сетевых приложениях. Поэтому нереально охватить все многообразные аспекты проблемы безопасности информации, тем более что проблема возникла не сегодня (Расторгуев С.П., Дмитриевский Н.Н. "Искусство защиты и "раздевания" программ", 1991; Тайли Э. "Безопасность компьютера", 1997; Гухман В.Б., Тюрина Е.И. "Основы защиты данных в Microsoft Office", 2005 (и др.).) . В компьютер вводятся данные, представляющие интерес не только для первичного, но и для вторичного анализа, когда исследователи вынуждены повторно и неоднократно обращаться к хранимой информации и предшествующим результатам ее анализа. Значит, операторы ввода данных вместе с исследователями должны обеспечить сохранность данных вне зависимости от их категории доступа. Иначе данные могут быть случайно утеряны из-за халатности, уничтожены по злому умыслу или искажены по тем же причинам. Проблема сохранности данных имеет для исследователя и этический смысл, связанный с уважением к собственному труду и труду коллег, которые помогали собирать данные и вводить их в компьютер.
Термины "безопасность" и "сохранность" часто не отождествляются в специальной литературе по защите информации. Безопасность информации (данных) ассоциируется с защищенностью от несанкционированного доступа, а сохранность данных – с их защищенностью от искажений и случайного удаления. Но с позиций "нападения" (атаки) на данные такое разграничение представляется весьма условным, поэтому подразумеваем под термином "безопасность информации" совместные меры обеспечения сохранности данных и защиты информации от несанкционированного доступа (Данные могут быть физически доступны, но содержание криптографически зашифрованной в них информации недоступно. Однако исказить такую информацию, уничтожить ее или несанкционированно скопировать для последующего криптоанализа (расшифровки) не составит труда.) .
Пример 13. Согласно действующему информационному законодательству целями защиты информации от человека и защиты человека от информации являются:
Заметим: защита человека от информации, помимо указанных целей, состоит и в защите его от информационной экспансии – лавинообразного развития информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), которые, обеспечивая беспрецедентные возможности, одновременно делают нашу цивилизацию и каждого человека зависимыми от нормального функционирования ИКТ во всех сферах жизнедеятельности ( "см. тему 8" ). А это, в свою очередь, создает нездоровый соблазн создания "информационного оружия", не менее опасного, чем ракетно-ядерное, зато более дешевого и скрытного.
Проблемы информационной безопасности в рассмотренных аспектах приобретают философский смысл.
Выводы из данной статьи про информационные процессы указывают на необходимость использования современных методов для оптимизации любых систем. Надеюсь, что теперь ты понял что такое информационные процессы и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Философия
Комментарии
Оставить комментарий
Философия
Термины: Философия