Беседы о Третьем Элементе

Набор дискретных, разрешенных и заранее согласованных символов называется Алфавитом. В нем множество символов четко определено. Если к нам придет символ, не описанный в алфавите, мы его не поймем. То есть иногда бывает и такое, но это не тривиально. Задачи подобного типа называются ребусами, и решать их крайне затруднительно. Прочтение древнеегипетских надписей потребовало столетий.

Можно ли считать информацией данные, не понятные получателю? Это хороший, философский вопрос, который может значительно расширить наше понимание и определение информации и ввергнуть в бездну глубочайших размышлений, но он плохо формулируется на Темной стороне, потому что здесь непонятный символ может означать только неисправность.

Рецепторные и биполярные нейроны сетчатки не умеют кодировать символы для дальней передачи и генерировать полноценные нервные импульсы, поэтому они перепоручают задачу ганглиарным нейронам. А это уже классические нервные клетки с длинным мощным аксоном (живым электрическим проводом), покрытым жировой изоляцией. Аксоны ганглиарных нейронов собираются в мощный белый нервный кабель, называемый зрительным нервом.

Дальше я снова вынужден дать немного матчасти, потому что невозможно понять работу мозга, не зная его устройство. Любая информационная система, как и любая машина, имеет два плана: Внешний (функциональный) и внутренний (созидающий). Каждый из этих планов неполон и неполнота проявляется в том, что мы можем иметь любое произвольное количество теорий, которые нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть, находясь только на одной из сторон. Вы найдете «матчасть номер два» в Дополнениях.

11. Каналы связи, или Передача данных

Каждый ганглиарный нейрон выпускает живой проводок (аксон), который способен передавать сигналы в виде электрических импульсов. Каждый аксон представляет собой отдельный канал связи, который, пройдя по дороге массу приключений и переключений, приходит в первичную зрительную кору больших полушарий конечного мозга и присоединяется к звездчатому нейрону IV слоя. Около миллиона каналов объединены в зрительном нерве в линию связи. Осталось закодировать наши символы в сообщение и передать по этой линии.

Количество информации, которое можно передать по каналу связи, зависит от количества его допустимых состояний. Если он — аналоговый, то поддерживает бесконечное число состояний, вопрос только в том, способен ли получатель различить между ними. Мы уже обсуждали эту тему и знаем, что если он не демон, а простой смертный, то нет, потому что получение информации упирается в возможность измерить сигнал, а у нас, простых смертных, есть принципиальные проблемы с измерением бесконечности.

Впрочем, и с каналами, имеющими конечное количество состояний у нас все обстоит далеко не идеально. К примеру, когда мы используем для общения устную речь, мы передаем друг другу последовательность звуков, фонем. В письменной речи каждой такой фонеме соответствует буква алфавита. Чтобы передать такую букву в одном сигнале, канал должен иметь около 30 состояний, для письменной речи — лучше около ста, чтобы поместились и заглавные буквы, и знаки препинания. Чем больше количество состояний, которыми мы нагружаем канал связи, тем труднее становится их различить. К примеру, с расстояния в 50 метров уже нельзя расслышать фонемы речи, но все еще возможно понять, говорит человек или нет. Увеличить четкость связи можно, уменьшив количество состояний канала, а наименьшее такое число, которое все еще позволяет передавать хотя бы одно различие, — это два.

Аксон ганглиарной клетки может находиться в двух состояних, либо покоя, либо возбуждения и это позволяет переслать сообщение с простейшим ответом «Да» или «Нет». Подобный ответ, с одной стороны, дает нам возможность передать сообщение на максимальное расстояние из-за высокой степени различимости, но с другой — содержит минимально возможное количество информации, потому что более короткого ответа на вопрос быть не может. Представленный в двоичном числовом коде такой ответ называется Битом от слов Binary Digit. Бит принят как минимальная единица измерения информации, соответствующая выбору (1) или (0) между двумя несовместимыми состояниями.