Информационные системы и феномен жизни

В связи с тем, что генетическая передача информации, как и любая передача информации, всегда происходит с некоторой погрешностью, ИС в процессе самовоспроизведения, от поколения к поколению, т.е. в процессе филогенеза, изменяет свои параметры (качества), т.е. проявляет изменчивость, что в итоге приводит к способности ИС эволюционировать (наряду с другими возможными причинами эволюции, которые будут подробнее рассматриваться позже). В процессе эволюции ИС возникающие новые приспособления (новые функции управления), препятствующие деструктивным факторам, в частности, деструктивному воздействию внешней среды, сохраняются. Точнее, преимущественное развитие получают те ИС, которые при данной совокупности внутренних и внешних условий достигают максимального значения негэнтропии. В этом заключается 5-й закон энергоэнтропики [5]. К проблеме эволюции ИС мы еще вернемся несколько позже.

Теперь попробуем привести несколько другое (очередное) определение понятия ИС:

ИС - это самовоспроизводящаяся, открытая, динамичная, адаптирующаяся и эволюционирующая, термодинамически неравновесная система.

Если подвести итог проведенного анализа всех необходимых специфических свойств ИС можно еще раз подчеркнуть утверждение по поводу природы генезиса ИС. Система должна обладать одновременно чрезвычайно большим количеством специфических качеств (структурных, функциональных, программ реализующих функционирование системы, в частности процесс размножения и т.д.), чтобы быть информационной. Причем, все эти качества обладают значимостью только в совокупности! При исключении хотя бы одного из этих качеств, остальные не только теряют смысл, но и в основном, становятся системоразрушающими! Поэтому можно утверждать, что в принципе исключается любой вариант физического развития ФС с "постепенным" накоплением этих качеств. Следовательно, никакая совокупность случайных физических факторов в процессе развития ФС любой сложности не может преобразовать ее в ИС.

Из-за чрезвычайной важности приведенного определения ИС еще раз проанализируем содержащиеся в нем понятия.

ИС - термодинамически неравновесная система. будучи таковой она естественно может оставаться системой, только в том случае, если она способна адаптироваться, т.е. она должна обладать функциями автоматического управления некоторыми своими качествами, а для этого ей, как минимум, необходимы все атрибуты АСУ. Далее, для реализации функций управления ИС необходим приток извне энергии и двусторонний обмен веществом с окружающей средой. По всем этим причинам ИС должна быть динамичной и открытой. Но интересно отметить, как уже обращалось на это внимание, термодинамическая неравновесность вроде бы обуславливает необходимость адаптирующих функций, но в то же время эти функции эффективно реализуются только при термодинамической неравновесности системы. Что кого в итоге обуславливает? На этот вопрос пока ответить невозможно. Можно только утверждать, что эти качества жестко коррелированы.

Но как любая динамическая, открытая неравновесная система, ИС в принципе должна обладать конечным временем существования, хотя бы из-за того, что в процессе длительного автоматического управления, в обязательном порядке сопровождающимся процессами преобразования информации, происходит накопление ошибок, что приводит в итоге к деградации ИС.

Если исходить из факта, что естественные ИС все-таки существуют, то следовательно на смену распавшим, деградировавшим ИС приходят новые, "молодые" ИС. Откуда они берутся? Такая же программа адаптирующих функций в условиях неравновестности заново возникнуть не может, тем более в массовом порядке. Следовательно, смена поколений ИС может происходить только за счет самовоспроизведения.

И наконец, при генетической передаче информации всегда вкрадываются некоторые погрешности, которые, как один из факторов, могут служить причиной изменчивости ИС, а следовательно могут быть и причиной эволюции ИС. Но природа эволюционного процесса - очень сложный вопрос, и мы к нему еще вернемся и постараемся уточнить природу изменчивости и эволюции ИС.

Теперь попробуем взять любую компоненту из этого определения ИС и оценить ее целесообразность в отрыве от других остальных, и одновременно попробуем представить систему, обладающую всеми компонентами, кроме одной из них. Легко убедиться, что во всех вариантах можно прийти только к следующему принципиальному выводу: или они все есть, или же у системы нет ни одного из этих качеств и она не информационная.

В связи с изложенной выше точкой зрения на понятия информация и информационная система, возникает необходимость несколько уточнить определение понятия отражения.

Как известно, считается, что отражение, как фундаментальная категория и атрибут материи, есть всеобщее свойство материи, заключающееся в "воспроизведении" особенностей отражаемого объекта или процесса. Принято, что отражение присуще телам неживой природы (след, произведенный воздействием одного объекта на другой): простейшим организмам (раздражение): животным и человеку (психическое отражение): высшая, специфическая человеческая форма отражения - сознание, т.е. способность идеального воспроизведения действительности в мышлении, осознание Бытия, субъективный образ объективного Мира и т.д. Если такое определение понятия отражения сопоставить с приведенными выше определениями понятий ИС и информация, то становится ясно, что процесс "воспроизведения особенностей отражаемого объекта или процесса" в ФС (мертвая материя) и ИС (живая материя) происходит принципиально по-разному, подчиняется принципиально разным объективным законам. Это разные сущности Бытия, разные атрибуты материи. Поэтому процесс формирования образа (модели) в ИС корректнее было бы назвать отображением.

Конечно отображение предполагает наличие элементарных процессов раздражения, а они в свою очередь - более элементарных процессов отражения, т.е. в итоге отображение основывается на отражении, но не сводится к нему. Из принципиальной невозможности под влиянием физических причин перехода ФС к ИС, вытекает, что принципиально никакими физическими способами количественные изменения таких качеств, как отражение (и даже раздражение) не может привести к возникновению нового качества - отображения.

отражение - это результат физических воздействий, а отображение - результат информационного взаимодействия.

В настоящее время широко обсуждается проблема соотношения понятий информации и отражения. Некоторые авторы отождествляют эти понятия. Иногда термины "отражение", "отображение", "образ", "информация" понимаются как синонимы, используемые для обозначения одного и того же понятия. Очевидно, что такой подход к этой проблеме совершенно некорректен.

Другие исследователи этой проблемы стараются так или иначе подчеркнуть качественное различие между понятиями отражения и информации. Например, это различие понимают как различие между субстратным и функциональным взаимодействием: "отражение как всеобщее свойство материи представляет собой субстратное взаимодействие, а отражение как информация (т.е. отображение, К.В.) является взаимодействием функциональным" [11]. Обсуждение этой проблемы подробно приведено, в частности, в [6], где автор приходит к выводу, что информация есть сторона, аспект тех видов отражения, которые связаны с управлением.

Принято считать, что раздражимость - есть свойство живых объектов отвечать на воздействие внешней среды, изменением своего состояния или деятельности (поведения). Ощущение - это элементарный результат воздействия внешней среды непосредственно на органы чувств (анализаторы, рецепторы). Ощущения являются основой для формирования элементарных представлений. Восприятие, впечатление - это чувственный образ внешних структурных характеристик предметов и процессов материального мира, непосредственно воздействующих на органы чувств. Субстратом восприятия являются ощущения, образующие непрерывный комплекс в пространстве и времени или только во времени.