Прозрение

Размеры, границы системы иногда не вполне однозначны, т.е. интересующая нас система может быть выделена из внешней среды при помощи некоторых правил с пренебрежением слабыми или медленно меняющимися связями. Организм, автомобиль – четко выделенные в пространстве системы, но телефонная сеть (материальная часть) неопределенна в пространстве. Но правила ее выделения из окружающей среды, ограничения, очевидно существуют. Часто систему искусственно выделяют из окружающей среды, из более общей системы. Например, отдельный человек – вполне конкретная и ограниченная система, которую можно изучать отдельно от внешней среды, но ясно, что без этой среды он существовать не может; в этом случае он есть подсистема.

По мере накопления человечеством знаний об окружающем нас мире всё время подтверждается факт, что не существует полностью изолированной от внешней среды системы. Но есть системы очень слабо связанные друг с другом, поэтому мы далее будем использовать термин «система», имея в виду, что она всегда связана с более общей системой, является открытой. Отметим, что часто внутренние закономерности, возникающие в сложных системах и действующие во времени, есть цепи причинно-следственных явлений, функционирование, т.е. алгоритмы.

К определению системы можно добавить её существенное свойство – она имеет «входы» и «выходы», через которые обменивается с внешней средой (также системой) веществом и энергией, которые, в частности, могут быть сформированы во времени в виде потоков информации.

Информация. Этот термин также толкуется по разному смыслу, поэтому придется определить его в удобной для нас форме (Не более того, так как нет ни сил, ни желания вступать в терминологические споры по поводу этого понятия).

Информация, это вид взаимодействия между системами, вид изменяющейся во времени связи. При этом между системами всегда передается вещество или энергия.

Информация имеет следующие свойства:

1. Выражается количественно в виде числа последовательных воздействий одной системы на другую (сигналов). Числа, определяющие количество информации, принято показывать в двоичной системе исчисления (биты).

2. Имеет качество, которое определяется по степени воздействия на систему, принимающую информацию.

3. При наличии памяти во взаимодействующих системах информация может накапливаться (запоминаться), изменяя энтропию (см. ниже) и качество вновь поступающей информации.

4. Воздействие на систему может носить спусковой (сигнальный) характер, когда изменения в системе происходят за счет не относящегося к сигналу внутреннего или внешнего источника энергии – действие информации усиливается внутри системы. Дело в том, что иногда внешние сигналы очень слабы, но весьма существенны для получающей информацию системы.

Более подробно об этих свойствах информации надо сказать следующее.

Количество информации обычно выражается в виде какого-нибудь кода (языка). Наиболее простым оказывается двоичный код (ряд нулей и единиц), при помощи которого можно выразить любую информацию. То есть любую информацию можно преобразовать в двоичный код. Если, конечно, предварительно договориться о правилах преобразования.

Отметим, что в данном определении количество информации не обязательно характеризует устройство, сложность, структуру системы, а является только специфическим видом описания связей между системами, т.е. в принципе нельзя сказать, что, чем более качественно и количественно сложней система, тем больше информации в ней «заключено». Последнее слово имеет в виду длину описания данной системы. В обыденной жизни совершенно ясно, что если мы будем описывать некую систему, например, для того, чтобы по нашему описанию ее смогли повторить (создать, изготовить и т.п.), то наше описание будет тем длиннее, чем сложнее система. Но здесь важны границы описания – изложить только то, что необходимо, не продолжая описания, например, вплоть до устройства атомов. Затем, важно кому предназначается это описание и множество других условий. По сути, мы опишем только связь между двумя системами, например, между конструкторским бюро и заводом по производству самолетов. Предлагать эту информацию бедуинам, кочующим по Сахаре, бесполезно. Они не поймут этого описания. Или разговор двух человек, не знающих языка друг друга, по телефону. Много бит информации будет передано по каналу связи, но об описании чего бы то, ни было можно и не упоминать.

Количество информации не зависит однозначно от степени сложности получающих и передающих её систем.