Исследование информационных и глобальных процессов: междисциплинарные подходы и связи

В последние годы наблюдается новое усиление интереса к природе информации, что можно заметить не только по соответствующему поиску в интернет-пространстве, но и в научных журналах и сборниках ^[1-7].

Проблема изучения информации, которая возникла немногим более полувека тому назад, рассматривается теперь не только в междисциплинарном и общенаучном аспекте, она становится глобальной и даже космической проблемой, которую изучают синергетика, физика, космология и другие науки о космосе. Наука признает широкое общенаучное понимание информации, которое дает основание считать информатику в качестве обобщающего направления, изучающего информацию и информационные процессы и вместе с тем одной из фундаментальных областей научного знания. Расширение категориального статуса информации позволяет по-новому рассматривать ряд старых проблем и поставить ряд совершенно новых.

В науке имеется ряд методологических подходов к пониманию природы информации, которые я уже не раз рассматривал в своих работах ^[8-11]. Один из таких подходов – признание всеобщности информации я использую и здесь, считая его наиболее плодотворным. Эта точка зрения с течением времени получает немало подтверждений, что лично меня убеждает в правильности выбранного пути. Вместе с тем другое понимание, основанное на том, что информация присуща лишь биологической или даже социальной ступени эволюции, я не считаю ошибочным. Это хотя и весьма ограниченный, но просто иной способ видения мира, который связывает информацию с управлением, либо только с мышлением и сознанием.

Характерно, что к всеобщему характеру информации тяготеют в основном естествоиспытатели, особенно представители наук о неживой природе, а к социоцентрическому видению информационных процессов – специалисты в области социально-гуманитарного знания. Эти представители двух культурных традиций никак не могут договориться между собой не только в вопросе о природе информации, на что в свое время обратил внимание физик и писатель Ч.П.Сноу ^{[12, 13. С. 195-226, 14]}.

Я здесь и далее буду развивать подход к исследованию феномена информации, исходящий из признания всеобщности информации. В самом общем виде предполагается, что информация, также как и энергия, существует во всех сферах и фрагментах мироздания, является характеристикой всех материальных систем и форм существования материи в нашем мироздании. При таком подходе при рассмотрении взаимодействия материальных объектов (систем) между ними происходит обмен не только веществом и энергией, но и информацией. Если акцентировать внимание только на информационном аспекте этого взаимодействия, то его можно рассматривать как «расширенный» отражательно-коммуникативный процесс, выходящий за пределы социума. Этот процесс в общем виде характеризует не только общение между людьми, либо между любыми живыми существами, но и обмен информацией между ними и объектами неживой природы.

Под отражением, в самом широком смысле, обычно понимают определенный аспект взаимодействия двух (или нескольких) объектов. Этот аспект выражается в том, что из всего содержания взаимодействия выделяется лишь то, что в одной системе появляется в результате воздействия другой системы и соответствует (тождественно, изо- или гомоморфно) этой последней.

В понятии отражения наиболее существенными являются два признака, во-первых, взаимодействие, во-вторых, определенное тождество систем, появляющееся в результате взаимодействия. В силу наличия этих признаков, отражение отличается и от взаимодействия, и от того или иного типа тождества. Отражение отличается от взаимодействия, поскольку здесь выделяется лишь аспект тождества отражаемого и отражающего.

Хотя понятие отражения в современной отечественной философии стало употребляться гораздо реже и подвергается критическому анализу, тем не менее, эта критика относится главным образом к тезису о том, что в основе познания и сознания лежит всеобщее свойство отражения. Однако в некоторых науках, например, математике, психологии, педагогике, физиологии, информатике, кибернетике, геологии и ряде других естественных и технических наук это понятие используется достаточно эффективно и широко. Скорее всего, это понятие возникло впервые в математике и в ходе математизации стало проникать в другие отрасли науки, а не через процесс их диалектизации, как это ранее предполагалось в ряде работ отечественных авторов.

Изучение процессов отражения, например, естественными науками вовсе не означает, что в соответствующих специальных работах обязательно должно употребляться понятие «отражение». Для этого используются понятия, которые по своему значению выражают идею отражения. Хотя, конечно, в отдельных науках можно встретить понятия «отражения» (например, в физике), «отображения» – в математике. Однако было бы неверно считать, что эти понятия полностью совпадают с философской категорией отражения и поэтому искать подтверждение идее всеобщности отражения лишь в тех работах, где употребляется термин «отражение».

В научной литературе сегодня можно выделить три основные интерпретации феномена информации в связи с понятиями коммуникации и отражения:

1) информация – часть, аспект любых видов отражения (атрибутивная концепция); 2) информация – это вид, форма отражения, связанная с управлением (кибернетическая, или функциональная концепция); 3) информация – характеристика, присущая лишь человеческому сознанию (семантическая, культурологическая, или социоцентрическая концепция).

Информацию я связываю с универсально-философской категорией отражения, как существенной стороной (аспектом) взаимодействия. Именно понятие взаимодействия является первичным для синергетики и других наук об эволюции. Поэтому не случайно Г. Хакен назвал синергетику наукой о взаимодействии ^[15].

Такой подход открыл возможность исследования информационных процессов как отражательных, а отражательных процессов – как информационных. Уже здесь содержится альтернативное решение: отождествить эти два процесса, либо один из них (информационный) считать лишь стороной процесса отражения.

Категория отражения лежит в материальной основе понятия коммуникации, а также понятия виртуальной реальности, поскольку при отражении происходит своеобразное «удвоение» реальности. Ведь из взаимодействия двух систем выделяется лишь то, что в одной системе появляется в результате воздействия другой. Тем самым отражающая система, кроме информации о своем внутреннем содержании (структуре) в результате отражения содержит информацию об отражаемой системе. На социальной ступени развития виртуальная реальность обретает также символический характер, формируя особую систему информационных процессов, которую именуют культурой, о чем дальше еще будет идти речь.

Хотя упомянутые выше подходы к пониманию природы информации конкурируют, но все же методологически мне представляется более эффективной атрибутивная концепция, признающая всеобщность информации. Информацию, в широком понимании, кроме отражения, связывают с разнообразием и различием (У.Р. Эшби ^[16]) или неоднородностью (В.М. Глушков ^{[17, С. 53–54]}). И уже этим подобный информационный подход отличается от энергетического похода, принятого в физике и многих науках о неживой природе.

С моей точки зрения, информация – это объективная характеристика не только отражения, но и разнообразия, неоднородности распределении материи в пространстве и времени, неравномерности протекания процессов на всех уровнях движения и эволюции в мироздании. В этом существенное отличие информации от энергии: при использовании энергетического подхода абстрагируются от наличия разнообразия в мире. Поэтому все объекты (системы) с точки зрения энергетического подхода различаются только количеством заключенной в них энергии (массы).

Информационный подход базируется не только на понятии отражения, но и на понятиях «различие» и «разнообразие». И это не зависит от каких-либо взглядов на природу информации, даже отличных от представлений о ее всеобщности. Если информация ассоциируется с различием, то уже на концептуальном уровне можно обнаружить существенные связи с таким способом существования материи как движение, взаимодействие, определенной стороной которого является отражение.

Если движение – это любое изменение, то очевидно, что в процессе изменения материального образования одно его состояние будет чем-то отличаться от другого. Именно в процессе движения как изменения, и возникает различие, как отличие последующего состояния от предыдущего. На это обратил внимание один из основоположников кибернетики У.Р. Эшби, который считал, что самым фундаментальным понятием кибернетики является понятие «различия», означающее, что либо две вещи ощутимо различны, либо одна вещь изменилась с течением времени ^[16].

Возможность фиксации этого различия и составляет «элементарную ячейку» использования информационного подхода, при котором делается акцент не на изменении вещественно-энергетических характеристик, а на динамике разнообразия (различия в процессе изменений).

Таким образом, можно утверждать, что там, где есть движение, там существует различие, разнообразие, а, значит, и информация, которую я связываю не только с различием, но и с отражением (передачей, копированием, репликацией, преобразованием и т.п.). Различные представления информации, в конечном счете, основаны на взаимосвязи понятий различия и отражения, причем эта связь носит сущностный характер. Итак, буду исходить из вывода, сделанного мною почти полвека тому назад, что информация в самом общем виде выступает как отражение разнообразия, или как разнообразие отражения.

Идея о том, что информация – всеобщее свойство материи, в последние годы вызвало дискурс о субординации атрибутов материи, в частности, материи, движения и информации. До недавнего времени в отечественной философской литературе считалось достаточно очевидным, что основополагающей категорией выступает категория «материя». Всеобщими характеристиками, или атрибутами материи выступают движение, пространство, время и ряд других свойств. Атрибуты материи представлялись фактически равноправными, в том числе и в эволюционном смысле. Это означало, что атрибуты материи изначально существовали вместе с материей и ни один из них не появлялся раньше другого.

Однако ситуация изменилась буквально в самые последние годы, и был поднят вопрос об их логической и эволюционной субординации. Так, К.К. Колиным была высказана идея о том, что, если одной из общих закономерностей природы является ее стремление к равновесию, симметрии, равномерному распределению материи и энергии, то такая тенденция реализуется с помощью движения. Это означает, что первопричиной этого движения выступает информация, поскольку именно информация (выступающая в форме асимметрии, разнообразия, неравномерности распределения материи и энергии) ведет к появлению движения от ее высокой концентрации, к тем областям пространства, где эта концентрация является более низкой. В этом случае, информация, оказывается не только причиной движения, но и определяет его направленность, поскольку устраняет неравномерность распределения материи и энергии во времени, реализует стремление к равновесию. «Образно выражаясь, – отмечает К. К. Колин, – информация порождает движение материи и энергии в пространстве и времени» ^{[18, С. 79.]}. При этом К.К. Колин отмечает, что проблема связи движения и информации уже обсуждалась А.И. Деминым в книге «Информационная теория экономики». (М.: Палев, 1996).

Рассмотрю этот пример реализации движения материи с эволюционной точки зрения и с позиций синергетики. В этой последней выделяются два основных аттрактора – простой и странный. Форма движения материи (и энергии) которая выше была описана, реализуется в духе простого аттрактора и может рассматриваться как регрессивное движение. Именно этот тип движения, имеющий движение от сложного (и высокой концентрации информации) к простому (к системам или среде к меньшему информационному содержанию) получил наименование регрессивного развития и идея «тепловой смерти» Вселенной появилась на основе осмысления этого типа движения и развития и распространения на всё мироздание.

Вместе с тем, существует и иной тип движения, благодаря которому реализуется прогрессивное развитие, когда эволюционирующая система увеличивает свое информационное содержание. Этот тип движения наиболее характерен для глобальной, или универсальной эволюции, на супермагистрали которой происходит перманентно-дискретное накопление информационного содержания все более высоких по своему иерархическому уровню материальных систем ^[19]. Эта линия прогрессивного развития, получившая наименование супермагистрали глобальной эволюции, связана уже со странным аттрактором. Накопление информации в системе и стремление к устойчивому неравновесному состоянию со средой в эволюционирующих по этому типу материальных системах происходит за счет того, что эти системы являются открытыми, и, обмениваясь веществом, энергией и информацией с окружающей средой, они заимствуют из нее ресурсы и накапливают в своей внутренней структуре информацию (и негэнтропию).

Движение энергии, вещества (и поля), а также разнообразия, происходит благодаря четырем физическим взаимодействиям, которые в ряде случаев приводят к усложнению эволюционирующих систем. Однако накопление информационного содержания в прогрессивно развивающейся системе происходит только за счет получаемых из окружающей среды ресурсов. Вещество, энергия и информация этой среды тем самым деградирует. Прогрессивное развитие эволюционирующей системы сопряжено с регрессивным развитием, деградацией окружающей среды и это – фундаментальная эколого-синергетическая закономерность развития и движения, если оно «встраивается» в эволюционные процессы.

Существуют также некоторые виды движения, которые не дают эволюционно значимых результатов. Это, прежде всего, механическое движение, которое даже не исследуется в эволюционном ракурсе. Вместе с тем существует форма материи, открытая еще в первой половине прошлого века, именуемая темной массой, скрытым веществом, темной материей (dark matter), которая занимает около четверти энергии-массы Вселенной, в которой есть движение, происходят изменения, но отчетливо выраженные результаты эволюции отсутствуют. Эта форма материи более плотная, чем вещественная часть мироздания и ей присуще тяготение, она состоит из каких-то, видимо, очень тяжелых элементарных частиц, природа которых пока неизвестна.

В темной массе, состоящей, по-видимому, из каких-то еще неизвестных элементарных частиц, происходят изменения, которые не фиксируются как прогрессивные или регрессивные. Вполне возможно, что это так называемое одноплоскостное или нейтральное развитие, когда изменение идет как бы в одной плоскости, происходят перемещения составляющих «темных» макро- и микрообъектов, но не регистрируются отчетливо выраженные эволюционные эффекты как в вещественном фрагменте Вселенной. Разумеется, это пока лишь предположения, но то, что эволюционные изменения могут выступать как простое, но не механическое движение вполне правдоподобно. Я эти перемещения назвал протоэволюцией ^[20], поскольку оно одновременно является и движением, и шагом на пути к эволюции вещественного фрагмента Вселенной.

В конце прошлого века открыли еще один фрагмент, составляющий почти три четверти плотности энергии Вселенной, который к тому же обладает таким уникальным свойством как антитяготение (в 2011 году его авторы получили Нобелевскую премию по физике). Этот фрагмент Вселенной, получивший в космологии наименование «темной энергии», обладает еще одним необычным свойством – в нем не наблюдается движения ^[21] (если трактовать темную энергию как космический вакуум). Но если в темной энергии нет движения, то там не должно было быть и информации, раз мы связываем информацию с движением и различием. Причем есть ученые, которые так себе и представляют, а именно – отсутствие информации в темной энергии ^[22].

Однако здесь придется порассуждать - действительно ли темная энергия лишена информации? С одной стороны, казалось бы, да, в темной энергии как космическом вакууме, который однороден и лишен какой-либо структуры, каких-либо составляющих, а значит и разнообразия, информация должна отсутствовать. Но, с другой стороны, темная энергия как нечто целостное, но лишенное своих частей, обладает определенными свойствами и характеристиками, которые также можно квалифицировать как разнообразие целостных характеристик и особенностей (а не структур и состава), а именно – наличие антитяготения и определенной плотности энергии (самой большой по сравнению с плотностью энергии видимого и скрытого вещества).

Согласно В.А. Рубакову, в отличие от "нормальной" материи темная энергия обладает еще рядом свойств, связанных с уже упомянутыми характеристиками (параметрами). Она не скучивается, не собирается в объекты типа галактик или их скоплений; темная энергия "разлита" по Вселенной равномерно. Далее – темная энергия заставляет Вселенную расширяться с ускорением, чем темная энергия тоже разительно отличается от нормальной материи. Еще одно свойство темной энергии состоит в том, что ее плотность не зависит от времени, что тоже удивительно: Вселенная расширяется, объем растет, а плотность энергии остается постоянной ^[23].

Таким образом, темная энергия как космический вакуум в своем целостном виде обладает определенным разнообразием характеристик и свойств, по которым эта форма материи определяется и отличается от других форм материи (темной массы и барионной материи). Это уже не структурная, но связанная с темной материей информация. Здесь мы встречаемся с различием связанной и структурной информации, которые в основном совпадали в обычном – вещественном мире, который ранее изучала наука. Поэтому будем считать, что информация в темной энергии все же существует, однако это не структурная информация, а связанная с целостно-глобальными свойствами и характеристиками темной энергии. Но это соответствует концепции информации, основанной на категории разнообразия, поскольку разнообразие не сводится только к разнообразию состава, структуры, связей и т.д. Это может быть и разнообразие свойств и целостных, в том числе и глобальных характеристик темной энергии. Здесь присутствует и отражение – в форме воздействия космического вакуума на невакуумные фрагменты Вселенной, вызывающее ее расширение с ускорением.

В случае темной энергии мы имеет дело с разнообразием свойств, или характеристик темной энергии как целостной формы материи. Пока нам известны всего несколько целостных свойств этой формы материи. Можно считать в первом приближении, что количество информации в темной энергии минимально по сравнению с другими упомянутыми формами (темной массой и веществом) и составляет минимально возможное количество, которое еще надо определить (возможно, это разнообразие всего из двух элементов) . Однако следует согласиться с И.М. Гуревичем, что структурной информации (а он имел в виду именно этот тип информации) в темной энергии нет, разумеется, по современным представлениям об этой форме материи.

Итак, можно сделать вывод, что предположение о существовании информации во всей неживой природе подтверждается в связи с открытием новых форм материи. В каждой форме материи существование информации имеет свои особенности, однако во всех формах материи информация существует, причем не только как разнообразие, а именно как отраженное разнообразие.

Если бы существующее в природе разнообразие не отражалось бы, то оно не могло бы дойти до субъекта познания. Поэтому информацию субъект получает именно благодаря отражению того разнообразия, которое существует в мироздании, и если бы разнообразия в изучаемых объектах не было бы, то мы ничего не знали бы о бытии того или иного материального образования.

Понимание информации как отраженного разнообразия оказывается настолько фундаментальным, что оно лежит в основе всей науки и образования. Мы узнаем о чем-то в процессах познания, обучения, общения и других видов деятельности именно потому, что существует отраженное (и отражаемое) разнообразие. Если бы его не существовало, то была бы невозможна любая деятельность и активность как в мире живых, так и разумных существ. По-видимому, информация как сущностная взаимосвязь разнообразия и отражения лежит в самом фундаменте мироздания и его роль в наше время существенно недооценена. Информация в варианте ее всеобщности выступает основой и гарантом любого процесса познания: не запрещает и априори не ограничивает научное познание.

Можно и дальше прогнозировать процесс расширения и фундаментализации понятия «информации» и, соответственно, «информатики» как науки об информации и закономерностях ее существования и движения (информационных феноменов). Я не случайно употребил термин «существование», поскольку вопрос о существовании информации является до сих пор окончательно не решенным, о чем здесь и идет речь. Процесс фундаментализции понятия «информация» уже происходит, в том числе, и в плане становления информации общенаучной и даже философской категорией. Одним из важных шагов в этом направлении я считаю сделанное К.К. Колиным предположение о том, что информация оказывается онтологически первичной по отношению к движению и даже его вызывает.

В подтверждение этой гипотезы К.К. Колина я бы сослался на только что сказанное о наличии минимального количества информации в темной энергии. В этой форме материи, трактуемой как космический вакуум, информация существует (в своем минимальном виде), а движения там нет. Если это так, то мы имеем еще одно свидетельство онтологической первичности информации по отношению к движению. Хотя движения в самом космическом (не физическом) вакууме нет, но сам он, обладая свойством антигравитации, нарушая третий закон Ньютона, воздействует на все остальные (невакуумные) формы материи, отталкивая и расталкивая их, что проявляется в современную космологическую эпоху в форме расширения Вселенной с ускорением. Если гипотеза о первичности информации по отношению к движению верна, то появятся и другие примеры, подтверждающие это фундаментальное философское открытие.

Если информация существует во всех формах материи и материальных образованиях, и, кроме того, информация в процессе отражения переносится к другим объектам, то важно конкретно выявить, прежде всего, соотношение информации и основных форм движения. Ведь если информация обладает способностью стимулировать и даже порождать движение, а оно проявляется в разного рода взаимодействиях, то можно построить информационную теорию взаимодействий, а, возможно, и выявить их природу. Такая попытка была уже предпринята в монографии Н.Е. Невского (для элементарных частиц, электрического, магнитного и гравитационного полей) ^[24]. Используемая в этой работе авторская концепция, исходит из того, что любые, включая физические, взаимодействия имеют информационную природу.

Есть и другая концепция, развиваемая И.М. Гуревичем о том, что, наряду с известными фундаментальными физическими взаимодействиями, существует еще пятый, не менее фундаментальный вид – информационное взаимодействие ^[25].

Идея атрибутивного характера информации и информационного взаимодействия развивалась также Б.Б. Кадомцевым ^[26], который дал информационное истолкование волновой функции и показал, что все материальные образования во Вселенной оказываются в процессе информационного взаимодействия. А в открытых системах такого рода взаимодействия могут менять состояние любой системы, в том числе и квантовой. Вполне возможно, что флуктуации, считающиеся случайными малыми возмущениями, как раз и представляют собой результат информационного взаимодействия и изменяют эволюционные процессы, реализуемые через фазу бифуркации. Это весьма существенная гипотеза об информационной природе флуктуации и она придает процессу эволюции еще более ярко выраженный информационный характер.

Я не стану здесь рассматривать историю развития информатики, а выскажу некоторые соображения по поводу того, что она изучает и каково ее место в современной науке. С упомянутой историей можно ознакомиться в учебном пособии «История информатики и философия информационной реальности» (Под ред. Р.М. Юсупова, В.П. Котенко. М.: Акад. проект, 2007, а в кратком варианте – в упомянутой монографии К.К. Колина (18, С. 8-28)).

Так или иначе, информатика оказалась связанной с понятием информации, о чем свидетельствует даже название этой отрасли научного знания. Несколько лет назад вышла книга с характерным названием «Информатика как наука об информации» ^[27]. Это название в лапидарной форме и точно определяет понятие «информатика». В принципе, действительно информатика – это научное направление об информации и информационных процессах и поэтому на его содержание и сферу распространения по пространству научного знания влияет понимание того, что представляет собой информация.

Если информатика акцентирует внимание на информации, то важно ответить на вопросы, что представляет собой информация (какова ее природа, содержание, определение понятия) и какова сфера распространения информации и информационных процессов в мироздании? Этот последний вопрос, или лучше сказать, проблема связана с тем, что далеко не все ученые признают наличие информации в неживой природе. Потому, несколько расширяя понимание информатики, можно сказать, что информатика изучает информацию и законы ее существования, движения и даже развития, т.е. информационные процессы. Такое широкое определение понятия «информатика» представляется мне вполне правомерным, учитывая дискуссионность вопросов о сфере существования информации и то, что не все виды информации находятся в состоянии движения (мир темной энергии). Кроме того, здесь подчеркивается и роль информации в процессах эволюции в мироздании.

Если иметь в виду сферу существования информации не в реальности, а в научном знании, то фактически уже стал общепризнанным тезис, который я предложил несколько десятков лет тому назад, полагая обретение этим понятием общенаучного статуса ^{[11, 28]}. Этот тезис был выдвинут, когда я разрабатывал и обосновывал новый тип научного знания, который пришлось выделить из философского и частнонаучного знания – общенаучного знания. Понятие информации, которое только появилось в науке, стремительно распространялось по научным дисциплинам представлялось мне тогда в качестве одного из самых приемлемых кандидатов на обретение общенаучного статуса. Этот процесс распространения концепции информации по пространству научного знания можно назвать кратко «информационизацией» науки в отличие от информатизации, связанной с внедрением новых информационных технологий. А можно и дальше использовать термин «информатизация», но уже в более широком смысле.

Замечу, что когда я предположил возможность становления общенаучного статуса информации, то обращал внимание, что речь идет в основном об использовании информационных подходов и методов, которые в определенной степени абстрагируются от того, существует ли информация в неживой природе. Однако более полноценный общенаучный статус зависит от того, признается ли информация всеобщим свойством материи или же существует только в живой и неживой природе.

Поэтому следует различать гносеологический аспект общенаучного статуса, следующий из использования понятия информации и информационных подходов, и онтологические основания общенаучности, что уже зависит от признания атрибутивного характера информации. Но, если по гносеологическому аспекту общенаучного характера информации споров практически нет, то по онтологическому статусу существует достаточно выраженные точки зрения, основные из них квалифицируются как атрибутивная, функциональная и социоцентрическая (соответственно трем упомянутым выше концепциям информации), о чем выше шла речь в ином контексте.

Функциональная (кибернетическая) концепция информации, связывает информацию с управлением и самоуправлением (но не с самоорганизацией, которая имеет место и в неживой природе), ограничивая сферу распространения информации только биологической и социальными ступенями эволюции. Социоцентрическая ( а, по сути, семан