Bevor Sie diesen Text lesen, wird empfohlen, den Anfang dieser Geschichte zu lesen. Andernfalls ist nicht klar, warum es notwendig war, eine komplexe Struktur zu erstellen, anstatt sie wie gewohnt auf einfache Weise zu erstellen.Kapitel 2. Das Vorhandensein von Informationen
Signale und Kontexte
Wir müssen lernen, die Illusion loszuwerden, dass Informationen in Büchern, auf Festplatten, in Kabeln, Funkwellen und anderen Objekten enthalten sind, aus denen wir sie „extrahieren“. Wenn wir endlich akzeptiert haben, dass die Reformation des Begriffs „Information“ nicht akzeptabel ist, müssen wir einfach zugeben, dass wir beispielsweise durch das Lesen eines Buches Informationen erhalten, aber in dem Thema, das wir dafür verwenden müssen, ist dies nicht der Fall. Das Thema muss vorhanden sein (es ist unmöglich, ein Buch ohne es zu lesen), aber ein physisches Objekt kann keine Informationen
enthalten .
Schauen wir uns genau an, was passiert, wenn wir ein Buch lesen. Natürlich gibt es einen bestimmten physischen Prozess, und einige Phasen des Lesens eines Buches werden am bequemsten in physischen Begriffen beschrieben. Insbesondere wenn wir ein Papierbuch mit unseren Augen lesen, sollte es als materielles Objekt existieren und ein akzeptables Beleuchtungsniveau bereitgestellt werden. Das optische System des "Auges" muss ebenfalls vorhanden sein und es muss betriebsbereit sein. Die Verwendung anderer Lesemethoden (Braille, Soundprogramme) ändert die Situation nicht wesentlich, und in diesen Fällen ist es auch sinnvoll, über eine wesentliche Komponente zu sprechen, die ebenfalls vorhanden sein muss.
Man kann versuchen, physisch darüber zu sprechen, was im Gehirn unserer Leser passiert, nachdem der Inhalt auf irgendeine Weise geliefert wurde, aber das ist nicht vielversprechend. Natürlich passiert etwas. Es besteht kein Zweifel, dass es sich um eine materielle Komponente handelt, aber wir haben keine Möglichkeit, sie in materielle Begriffe wie beispielsweise eine einfache und offensichtliche Situation wie "Ich war von der unerwarteten Wendung der Handlung überrascht" zu übersetzen. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass wir niemals eine solche Methode haben werden. Schon allein deshalb, weil in verschiedenen Köpfen der Mechanismus der Überraschung für die unerwartete Wendung der Handlung auf unterschiedliche Weise implementiert werden kann.
Die Besonderheit von Informationsprozessen liegt im Gegensatz zu materiellen darin, dass derselbe Informationsprozess „in Materie“ auf grundlegend unterschiedliche Weise implementiert werden kann, aber gleichzeitig sich selbst bleibt. Zum Beispiel kann die Summe zweier Zahlen mit einem elektronischen Taschenrechner, einer Holzpartitur, Zählstäben, einem Stück Papier und einem Stift oder sogar im Kopf ermittelt werden. Die Bedeutung und das Ergebnis der Aktion bleiben gleich. Das Buch ist in Papierform per Post oder elektronisch per E-Mail erhältlich. Die Implementierungsmethode beeinflusst natürlich viele Nuancen, aber das Wesentliche und die Bedeutung des Geschehens bleiben unverändert. Jeder Versuch, den Informationsprozess in die materielle Komponente zu „erden“ („Überraschung ist
nichts anderes als die innere Sekretion von Dopamin“, „Freude ist
nichts anderes als die innere Sekretion von Endorphinen“), ist vergleichbar mit der Hinzufügung von zwei Zahlen sind
nichts anderes als das Bewegen von Holzknöcheln entlang Eisenschienen. Die materielle Realität ist total, daher muss jeder Informationsprozess einen materiellen Aspekt haben, aber nichts, was geschieht, kann und sollte nicht darauf reduziert werden, sonst muss das Hinzufügen von Zahlen zum ausschließlichen Monopol der Holzkonten werden. Wenn wir uns dem informativen Aspekt des Geschehens zuwenden, müssen wir in der Lage sein, vom materiellen Aspekt zu abstrahieren, während wir natürlich verstehen, dass es sicherlich existiert, aber was es konkret ist, ist für uns nicht sehr wichtig.
Wir betrachten weiterhin den Prozess des Lesens eines Buches und abstrahieren von den Details der materiellen Verwirklichung dessen, was geschieht. Damit der Leser den an seine Rezeptoren gelieferten Text erfolgreich lesen kann, müssen eine Reihe von Bedingungen erfüllt sein. Erstens muss er die Sprache kennen, in der es geschrieben ist. Zweitens muss er lesen können. Drittens muss er verstehen, warum dieser besondere Beruf für ihn jetzt allen anderen vorzuziehen ist. Es ist leicht zu bemerken, dass wir unter allen aufgeführten Bedingungen davon sprechen, dass der Leser Informationen hat, da „Wissen“, „Geschicklichkeit“ und „Verständnis“ Synonyme für den Begriff „Information“ sind. Um das Buch zu lesen, haben wir zwei Bedingungen für den erfolgreichen Ablauf des Prozesses: das Vorhandensein eines gelieferten Textes in irgendeiner Weise und die vorläufige Bereitschaft des Lesers. Die Textübermittlungsbedingung wird als
Signalanforderung bezeichnet . Die Bedingung der Bereitschaft des Lesers wird als Voraussetzung für den
Kontext bezeichnet .
Was wichtig ist, diese beiden Bedingungen werden in jedem Prozess beobachtet, den wir als Informationsgewinn identifizieren können. Selbst wenn Sie eine so einfache Sache wie ein ferngesteuertes Auto betrachten, kann er Befehle nur empfangen, wenn zum einen alles in Ordnung ist, wenn das Funksignal gesendet wird (die Antenne ist nicht defekt und das Auto ist nicht zu weit von der Fernbedienung entfernt), und zum anderen das Gerät Die Steuerung des kleinen Autos "versteht" die von der Fernbedienung gesendeten Befehle. Es stellt sich heraus, dass, obwohl alles in einer sicher festgelegten Hardware zu geschehen scheint, die Schlüsselkomponente, die den erfolgreichen Empfang von Daten vom Sender durch den Empfänger sicherstellte, das Wissen war, das der Designer des Empfängers vom Designer des Senders erhalten hat. Dieses Wissen stellte sicher, dass der Empfänger zu einem materiellen Objekt wurde, in dem sich die Atome nicht zufällig, sondern auf ganz bestimmte
Weise befanden. Die an der Antenne ankommende Funkwelle ist keineswegs alle Information, die in den Empfänger eingegangen ist. Möglicherweise erhielt der Entwickler der Fahrzeugsteuerung auch eine E-Mail von einem Kollegen, der die Fernbedienung entwickelt hatte.
Beide Komponenten - sowohl das
Signal als auch der
Kontext - können wir sowohl im materiellen Aspekt als auch in der Information berücksichtigen. Wenn es jedoch manchmal möglich ist, vom Informationsaspekt des Signals zu abstrahieren (insbesondere wenn die Kanalbreite offensichtlich zu groß ist), ist es unmöglich, vom Informationsaspekt des Kontexts zu abstrahieren, der von Natur aus in der Lage ist, das Signal zu interpretieren.
Der Kontext ist eine Information darüber, wie ein Signal interpretiert werden kann , und daher sind wir verpflichtet, es als immaterielle Einheit zu betrachten.
Es mag den Anschein haben, dass die Übertragung mysteriöser Immaterialität in diesen mysteriösen „Kontext“ ein gewisses Element des Betrugs darstellt. Es ist jedoch leicht zu erkennen, dass die wahrgenommenen Informationen und die Informationen, aus denen der Kontext besteht,
unterschiedliche Informationen sind. Die Handlung des Buches und die Kenntnis der Sprache, in der es geschrieben ist, sind unterschiedliche Kenntnisse. Wenn die resultierende Rekursivität der Konstruktion (für die Existenz eines Kontexts zweiter Ordnung, eines Kontexts dritter Ordnung usw. bis tief ins Unendliche) Anlass zur Sorge gibt, stelle ich sofort mit Blick auf die Zukunft fest, dass dies kein Defekt in der Signalkontextkonstruktion ist, sondern wahrscheinlich seine wertvollste Eigenschaft. Wir werden im fünften Kapitel auf dieses Thema zurückkommen, um einen äußerst nützlichen Satz durch die Rekursivität der signalkontextuellen Konstruktion zu beweisen.
Um unsere metaphysischen Probleme zu lösen, besteht der wesentliche Vorteil der Betrachtung von Informationen als eine Kombination aus Signal und Kontext darin, dass ein solches Design durch die Brücke zwischen den Welten entsteht, die uns fehlten. Wenn es uns in einer bestimmten Situation gelungen ist, von den Informationsaspekten des Signals zu abstrahieren (was meistens nicht schwierig ist), erhalten wir die Gelegenheit, über die Beteiligung materieller Objekte am Informationsprozess zu sprechen. Wenn wir gleichzeitig auch den Kontext in seiner Gesamtheit als dual betrachten konnten (in unserer Zeit der Informationstechnologie ist dies eine häufige Sache), dann haben wir für die konkrete Situation eine vollwertige Brücke zwischen der materiellen und der Informationswelt. Es sollte sofort beachtet werden, dass das Vorhandensein einer Brücke uns immer noch nicht das Recht gibt, Informationen erneut zu bearbeiten. Ein Signal kann, wenn es als materielles Objekt betrachtet wird, neu interpretiert werden (die Datei wird auf ein USB-Flash-Laufwerk geschrieben, ein USB-Flash-Laufwerk in Ihrer Tasche), aber der Kontext, dh die Fähigkeit, das Signal zu interpretieren, kann nicht neu interpretiert werden.
Wenn wir die aus Sicht der Informationstheorie klassische Datenübertragungssituation betrachten, haben wir einen Sender, der Informationen in das Signal „einfügt“, und einen Empfänger, der Informationen daraus „extrahiert“. Es gibt eine anhaltende Illusion, dass Informationen etwas sind, das im Signal vorhanden ist. Sie müssen jedoch verstehen, dass die Interpretation eines speziell vorbereiteten Signals bei weitem nicht das einzige Szenario für die Informationserfassung ist. Wenn wir darauf achten, was um uns herum passiert, erhalten wir viele Informationen, die uns niemand geschickt hat. Der Stuhl sendet uns keine Informationen, dass es weich ist, der Tisch sendet keine Informationen, dass es hart ist, die schwarze Farbe auf der Seite des Buches sendet uns keine Informationen über das Fehlen von Photonen, das ausgeschaltete Radio sendet keine Informationen, dass es still ist. Wir können die uns umgebenden materiellen Phänomene verstehen und sie werden zu Informationen für uns, weil wir im Voraus einen Kontext haben, der es uns ermöglicht, zu interpretieren, was passiert. Nachts aufwachen, die Augen öffnen und nichts sehen, extrahieren wir Informationen über das, was noch nicht angebrochen ist. Wir extrahieren nicht aus dem vorhandenen physikalischen Phänomen, sondern aus seiner Abwesenheit. Das Fehlen des erwarteten Signals ist ebenfalls ein Signal und kann auch interpretiert werden. Der Mangel an Kontext kann jedoch kein solcher spezieller „Null“ -Kontext sein. Wenn es keinen Kontext gibt, können keine Informationen angezeigt werden, unabhängig davon, wie oft das Signal eintrifft.
Wir alle wissen genau, was Information ist (Kreaturen, die in einem Informationsraumanzug leben, können nicht anders sein), aber wir sind es gewohnt, Information nur als den Teil davon zu betrachten, der hier als „Signal“ bezeichnet wird. Kontext - für uns sozusagen eine Selbstverständlichkeit, und deshalb setzen wir ihn gewöhnlich aus Klammern. Und wenn wir den Kontext herausnehmen, sind wir gezwungen, alle „Informationen“ ausschließlich in das Signal zu setzen und es daher gnädig neu zu bewerten.
Es ist nicht kompliziert, die Reformation von „Informationen“ loszuwerden. Sie müssen nur rechtzeitig lernen, um sich daran zu erinnern, dass es neben dem Signal immer auch einen Kontext gibt. Ein Signal ist nur ein Rohstoff, der nur dann Sinn macht (Wert, Nützlichkeit, Bedeutung und, ja, Informationsgehalt), wenn er in den richtigen Kontext gerät. Und der Kontext ist eine Sache, über die man unbedingt in immateriellen Begriffen sprechen muss (sonst macht dieses Gespräch definitiv keinen Sinn).
Erinnern wir uns kurz an das Thema „Informationseigenschaften“ und bewerten, wie diese Eigenschaften in das Zweikomponenten-Design „Signalkontext“ passen.
- Neuheit. Wenn der Signalempfang dem Informationsaspekt eines vorhandenen Kontexts nichts hinzufügt, treten keine Signalinterpretationsereignisse auf.
- Glaubwürdigkeit. Die Interpretation des Signals durch den Kontext sollte keine falschen Informationen liefern („Wahrheit“ und „Falsch“ - Konzepte, die auf Informationen anwendbar sind, aber nicht auf materielle Objekte).
- Objektivität. Das Gleiche wie Zuverlässigkeit, jedoch mit Schwerpunkt auf der Tatsache, dass das Signal das Ergebnis eines anderen Kontexts sein kann. Wenn der Kontext, der versucht, Informationen zu erhalten, und der Zwischenkontext kein gegenseitiges Verständnis haben (hauptsächlich für die verfolgten Zwecke), ist die Zuverlässigkeit der Informationen nicht gegeben.
- Vollständigkeit. Das Signal ist objektiv, zuverlässig, aber es reicht nicht aus, wenn der Kontext vollständige Informationen erhält.
- Wert (Nützlichkeit, Bedeutung). Es gibt ein Signal, aber keinen geeigneten Kontext. Alle Wörter sind verständlich, aber die Bedeutung wird nicht erfasst.
- Verfügbarkeit Signalcharakteristik. Wenn das Signal nicht erhalten werden kann, hilft selbst das Vorhandensein des am besten geeigneten Kontexts nicht, dass die Informationen entstehen. Zum Beispiel würde jeder leicht herausfinden, was mit genauen Daten über das Ende des morgigen Fußballspiels getan werden kann. Leider wird dieses Signal für viele erst nach dem Ende des Spiels angezeigt, wenn seine Nützlichkeit und Bedeutung weit davon entfernt sind, gleich zu sein.
Meiner Meinung nach erinnern die oben aufgeführten Eigenschaften nicht mehr an Eigenschaften, sondern an eine Liste möglicher Fehlfunktionen. Eigenschaften - es sollte immer noch etwas sein, das beschreibt, was wir von dem betreffenden Thema erwarten können und worauf wir uns nicht verlassen können. Lassen Sie uns versuchen, aus dem Konstrukt „Signal + Kontext“ zumindest einige offensichtliche Konsequenzen abzuleiten, die in der Tat die Eigenschaften nicht spezifisch aufgenommener Informationen sind, sondern Informationen im Allgemeinen:
- Die Subjektivität von Informationen. Ein Signal mag objektiv sein, aber der Kontext ist immer subjektiv. Informationen können daher naturgemäß nur subjektiv sein. Man kann nur dann über die Objektivität von Informationen sprechen, wenn es möglich war, die Einheit des Kontextes zwischen verschiedenen Entitäten sicherzustellen.
- Informationsunerschöpflichkeit des Signals. Das gleiche Signal, das in unterschiedliche Kontexte fällt, liefert unterschiedliche Informationen. Aus diesem Grund ist es von Zeit zu Zeit möglich, Ihr Lieblingsbuch jedes Mal neu zu lesen, um etwas Neues zu gewinnen.
- Das Gesetz zur Aufbewahrung von Informationen existiert nicht. Es existiert überhaupt nicht. Wir mögen es, wenn die Objekte, mit denen wir arbeiten, streng den Naturschutzgesetzen unterliegen und nicht dazu neigen, aus dem Nichts zu erscheinen, und noch mehr die Angewohnheit haben, im Nirgendwo zu verschwinden. Informationen gelten leider nicht für solche Themen. Wir können uns darauf verlassen, dass nur das Signal den Erhaltungsgesetzen entsprechen kann, aber es gibt keine Informationen und es kann nicht innerhalb des Signals sein. Sie müssen sich nur an die Idee gewöhnen, dass Informationen im normalen Modus aus dem Nichts kommen und nirgendwo hingehen. Das einzige, was wir tun können, um es zumindest irgendwie zu erhalten, ist, uns um die Erhaltung des Signals (was im Prinzip kein Problem ist), den Kontext (der viel komplizierter ist, da er flüchtig ist) und die Reproduzierbarkeit der Situation zu kümmern, wenn das Signal in den Kontext eintritt .
- Informationen sind immer die vollständige und ungeteilte Eigenschaft des Subjekts, in dessen Kontext sie geschehen sind. Ein Buch (physisches Objekt) kann Eigentum eines anderen sein, aber der durch das Lesen erzeugte Gedanke ist immer das ungeteilte Eigentum des Lesers. Wenn jedoch das Privateigentum an den Seelen anderer Menschen legitimiert ist, kann das Privateigentum an Informationen legitimiert werden. Das oben Gesagte hebt jedoch nicht das Recht des Autors auf, als Autor zu gelten. Besonders wenn es wahr ist.
- Dem Signal können keine Merkmale zugewiesen werden, die nur für Informationen gelten. Beispielsweise kann das Merkmal "Wahrheit" nur auf Informationen angewendet werden, dh auf eine Kombination von Signal und Kontext. Das Signal selbst kann weder wahr noch falsch sein. Das gleiche Signal in Kombination mit unterschiedlichen Kontexten kann in einem Fall wahre Informationen und in einem anderen falsche Informationen liefern. Ich habe zwei Neuigkeiten für die Anhänger der "Buch" -Religionen: eine ist gut und die andere ist schlecht. Gut: Ihre heiligen Bücher sind keine Lüge. Schlecht: Sie enthalten auch keine Wahrheiten in sich.
Um die Frage zu beantworten "Wo sind die Informationen vorhanden?" Ohne die Verwendung eines zweikomponentigen signalkontextuellen Designs müssen die folgenden gängigen Ansätze verwendet werden:
- "Informationen können in materiellen Objekten vorhanden sein . " Zum Beispiel in Büchern. Um diesen Ansatz zu seiner logischen Vollständigkeit zu bringen, muss man unweigerlich die Existenz von "Inforoda" zugeben - einer subtilen Substanz, die in Büchern neben Papierfasern und Farbstücken vorhanden ist. Aber wir wissen, wie Bücher gemacht werden. Wir wissen mit Sicherheit, dass keine magische Substanz in sie gegossen wird. Das Vorhandensein subtiler Substanzen in den Objekten, mit denen wir Informationen gewinnen, widerspricht unserer täglichen Erfahrung. Die signalkontextuelle Konstruktion verzichtet perfekt auf subtile Substanzen, gibt aber gleichzeitig eine erschöpfende Antwort auf die Frage „Warum brauche ich ein Buch, um ein Buch zu lesen?“.
- "Die Welt wird von Informationsfeldern durchdrungen, in deren subtile Struktur alles, was wir wissen, aufgezeichnet wird . " Eine schöne und sehr poetische Idee, aber wenn ja, dann ist nicht klar, warum ein Band Hamlet benötigt wird, um Hamlet zu lesen. Funktioniert es wie eine Antenne, die auf eine bestimmte Hamlet-Welle abgestimmt ist? Wir wissen, wie Hamlet-Bände hergestellt werden. Wir wissen mit Sicherheit, dass keine Detektorschaltungen, die auf den Empfang jenseitiger Felder abgestimmt sind, nicht in sie eingebettet sind. Das Signal-Kontext-Konstrukt benötigt keine Annahmen über die Existenz paralleler unsichtbarer Welten. Sie kommt perfekt ohne diese zusätzlichen Entitäten aus.
- "Informationen können nur in unseren Köpfen existieren . " Eine sehr beliebte Idee. Die heimtückischste und hartnäckigste Version der Reformation. Seine Hinterlist ist hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Wissenschaft noch kein harmonisches Verständnis dafür entwickelt hat, was in unseren Köpfen geschieht, und in der Dunkelheit dieses Unbekannten kann es zweckmäßig sein, jeden Unsinn zu verbergen. , , , , . , , , , . , , , ? - : ( ) ( ), .
Mal sehen, wie die Idee von Signalen und Kontexten zu dem passt, was passiert, wenn Informationen übertragen werden. Es scheint, dass etwas Überraschendes passieren sollte: Es gibt Informationen auf der Seite des Senders, dann gibt der Sender dem Empfänger ein Signal, in dem es keine Informationen gibt, und bereits auf der Seite des Empfängers gibt es wieder Informationen. Angenommen, Alice beabsichtigt, Bob zu bitten, etwas zu tun. Beachten Sie nur, dass Alice und Bob nicht unbedingt lebende Menschen sein müssen. Alice kann beispielsweise ein Geschäftslogikserver sein, und Bob kann ein Datenbankserver sein. Das Wesen dessen, was daraus geschieht, ändert sich nicht. Alice hat also Informationen, die natürlich eine Kombination aus Signal und Kontext in sich tragen. Mit diesen Informationen sowie Informationen darüber, welche Signale Bob interpretieren kann, verändert sie die materielle Welt (z. B.schreibt eine Notiz und bringt sie mit einem Magneten am Kühlschrank an oder verwendet Alice und Bob, wenn sie Server sind, die Netzwerkinfrastruktur. Wenn Alice sich nicht in Bezug auf Bob geirrt hat, empfängt Bob das Signal in seinem vorhandenen Kontext und erhält Informationen darüber, was er jetzt tun soll. Der Schlüssel ist die Kontextgemeinschaft. Wenn wir über Menschen sprechen, wird die Kontextgemeinschaft durch das Vorhandensein einer gemeinsamen Sprache und die Beteiligung an gemeinsamen Aktivitäten sichergestellt. Wenn es sich um Server handelt, wird die Kontextgemeinschaft durch die Kompatibilität von Datenaustauschprotokollen realisiert. Es ist die Allgemeinheit der Kontexte, die es Informationen ermöglicht, über den Abschnitt des Pfades zu springen, auf dem sie nicht existieren können, und sich auf der Seite des Empfängers zu befinden. Im Allgemeinen springen Informationen natürlich nirgendwo hin. Die Tatsache, dass Alice hatWenn Alice und Bob Server sind, verwenden sie die Netzwerkinfrastruktur. Wenn Alice sich nicht in Bezug auf Bob geirrt hat, empfängt Bob das Signal in seinem vorhandenen Kontext und erhält Informationen darüber, was er jetzt tun soll. Der Schlüssel ist die Kontextgemeinschaft. Wenn wir über Menschen sprechen, wird die Kontextgemeinschaft durch das Vorhandensein einer gemeinsamen Sprache und die Beteiligung an gemeinsamen Aktivitäten sichergestellt. Wenn es sich um Server handelt, wird die Kontextgemeinschaft durch die Kompatibilität von Datenaustauschprotokollen realisiert. Es ist die Allgemeinheit der Kontexte, die es Informationen ermöglicht, über den Abschnitt des Pfades zu springen, auf dem sie nicht existieren können, und sich auf der Seite des Empfängers zu befinden. Im Allgemeinen springen Informationen natürlich nirgendwo hin. Die Tatsache, dass Alice hatWenn Alice und Bob Server sind, verwenden sie die Netzwerkinfrastruktur. 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Wenn es sich um Server handelt, wird die Kontextgemeinschaft durch die Kompatibilität von Datenaustauschprotokollen realisiert. Es ist die Allgemeinheit der Kontexte, die es Informationen ermöglicht, über den Abschnitt des Pfades zu springen, auf dem sie nicht existieren können, und sich auf der Seite des Empfängers zu befinden. Im Allgemeinen springen Informationen natürlich nirgendwo hin. Die Tatsache, dass Alice hatdann wird die Kontextgemeinschaft durch das Vorhandensein einer gemeinsamen Sprache und die Beteiligung an gemeinsamen Aktivitäten sichergestellt. Wenn es sich um Server handelt, wird die Kontextgemeinschaft durch die Kompatibilität von Datenaustauschprotokollen realisiert. Es ist die Allgemeinheit der Kontexte, die es Informationen ermöglicht, über den Abschnitt des Pfades zu springen, auf dem sie nicht existieren können, und sich auf der Seite des Empfängers zu befinden. Im Allgemeinen springen Informationen natürlich nirgendwo hin. 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Das Messen von Informationen in Bits ist eine Lieblingssache. Es ist unmöglich, sich das Vergnügen zu verweigern, darüber zu spekulieren und gleichzeitig die Berechnungsmethode für das bekannte und, wie ich hoffe, verständliche signalkontextuelle Design auszuprobieren.Wenn wir uns an die klassische Informationstheorie erinnern, lautet die verallgemeinerte Formel, nach der die Informationsmenge (in Bits) berechnet wird, wie folgt:Dabei ist n die Anzahl möglicher Ereignisse und p n die Wahrscheinlichkeit des n-ten Ereignisses. Lassen Sie uns überlegen, was in dieser Formel aus Sicht des Empfängers und des Senders steht. Der Sender kann zum Beispiel ungefähr hundert Ereignisse melden, von denen das erste, zweite und dritte eine Wahrscheinlichkeit von 20% haben und die verbleibenden 40% gleichmäßig über die verbleibenden siebenundneunzig Ereignisse verteilt sind. Es ist leicht zu berechnen, dass die Informationsmenge im Bericht über ein Ereignis aus Sicht des Senders ungefähr 4,56 Bit beträgt:I = - (3 × 0,2 × log 2 (0,2) + 97 × (0,4 / 97) × log 2 (0,4 / 97)) ≈ - (-1,393156857 - 3,168736375) ≈ 4,56Bitte wundern Sie sich nicht über das gebrochene Ergebnis. In der Technik muss man in solchen Fällen natürlich aufrunden, aber der genaue Wert ist auch oft interessant.Wenn der Empfänger nichts über die Wahrscheinlichkeitsverteilung weiß (woher sollte er das wissen?), Beträgt die empfangene Informationsmenge aus seiner Sicht 6,64 Bit (dies kann auch leicht mit der Formel berechnet werden). Stellen Sie sich nun die Situation vor, dass für die Bedürfnisse des Empfängers nur die Ereignisse 1 („ausführen“), 2 („erbarmen“) und 100 („mit einem Auftrag vergeben“) interessant sind und alles andere „andere Dinge“ nicht interessant sind. Angenommen, der Empfänger verfügt bereits über Statistiken zu früheren Episoden und kennt das Wahrscheinlichkeitslayout: Ausführen - 20%, Verzeihung - 20%, Belohnen der Bestellung - 0,4% usw. - 59,6%. Wir betrachten, wir erhalten 1,41 Bits.Die Streuung ist signifikant. Lassen Sie uns nach einer Erklärung für dieses Phänomen suchen. Wenn wir uns daran erinnern, dass Informationen nicht nur ein objektiv vorhandenes Signal sind, sondern eine Kombination aus „Signal + Kontext“, ist es keineswegs überraschend, dass die Informationsmenge, die beim Empfang eines Signals entsteht, auch kontextsensitiv sein sollte. Somit haben wir eine gute Übereinstimmung des Signalkontextkonzepts mit der mathematischen Informationstheorie.Der nach der obigen Formel berechnete Wert "I" wird normalerweise verwendet, um die folgenden Probleme zu lösen:- . « , , », , , 4.56 . , 4 561 893 . , , . .
- , . , . , 6.64 1.41 . 4.56 , , .
In den allermeisten Fällen konzentrieren wir uns auf die erste Interpretation, wenn wir über Bits, Bytes, Megabytes oder beispielsweise Gigabits pro Sekunde sprechen. Wir alle nutzen das Breitband-Internet mehr als eine verkümmerte DFÜ-Verbindung. Aber manchmal müssen wir einen halben Tag im Internet sitzen, einen Berg von Texten lesen und eine Reihe von Videos ansehen, um endlich eine einfache binäre Antwort im Ja- oder Nein-Stil auf unsere Frage zu erhalten. Gleichzeitig wird unsere Unsicherheit nicht um die zehn Gigabyte reduziert, die wir für uns selbst pumpen mussten, sondern nur um ein Bit.Die Entropieinterpretation der Natur von Informationen wirft mehr Fragen als Antworten auf. Selbst aus rein alltäglicher Sicht sehen wir, dass die minimale Unsicherheit unter den Mitbürgern beobachtet wird, die kein einziges Buch gelesen haben und alle kognitiven Kontakte mit der Außenwelt auf das Ansehen von Fernsehserien und Sportprogrammen beschränkt sind. Diese angesehenen Themen sind in allen denkbaren Fragen des Universums völlig glücklich. Unsicherheit entsteht erst mit der Erweiterung des Horizonts und dem Erwerb der Denksucht. Die Situation beim Erhalten von Informationen (Lesen guter intelligenter Bücher) erhöht die Unsicherheit ist aus Sicht der Entropietheorie der Information unmöglich, aber aus Sicht der Signal-Kontext-Theorie ist dies ein ganz normales Phänomen.Wenn das Ergebnis des Empfangs eines Signals die Bildung eines neuen Kontexts ist, brauchen wir zum Füttern immer mehr Signale, die diesen Kontext erfüllen, aber Nebenwirkungen können einen neuen, ursprünglich hungrigen Kontext bilden. Oder sogar ein paar.Nicht weniger überraschend sind die Argumente, dass Informationen in irgendeiner Weise mit der Ordnung zusammenhängen können (wenn Entropie ein Maß für Chaos ist, dann sollte Negentropie, dh Information, ein Maß für Ordnung sein). Schauen wir uns die folgenden Folgen von Nullen und Einsen an:0000000000000000000000000000000000000000
. Perfekte Ordnung im Stil von "Herrin Traum". Aber hier gibt es keine Informationen, genauso wie es keine auf einem leeren Blatt Papier oder einer frisch formatierten Festplatte gibt.1111111111111111111111111111111111111111
. In der Tat das gleiche.0101010101010101010101010101010101010101
. Schon interessanter. Die Reihenfolge blieb perfekt, die Informationen sind immer noch nicht dick.0100101100001110011100010011100111001011
. Ich war nicht zu faul, um eine Münze zu werfen. 0 - Adler, 1 - Schwänze. Ich habe versucht, ehrlich zu werfen, und daher können wir davon ausgehen, dass es sich als perfektes Durcheinander herausgestellt hat. Gibt es hier irgendwelche Informationen? Und wenn ja, wie sieht es aus? Die Antwort lautet "über alles", aber wenn ja, wie kann man es dann in einer verwendbaren Form extrahieren?1001100111111101000110000000111001101111
. Ähnlich einer Münze, jedoch nur über einen Pseudozufallszahlengenerator.0100111101110010011001000110010101110010
. Es sieht auch nach dem gleichen zufälligen Unsinn aus, aber es ist nicht sie. Unten werde ich sagen, was es ist.
Wenn Sie die Textkommentare entfernen und ein Rätsel darüber machen, was möglicherweise das Ergebnis eines Münzwurfs war, werden die ersten drei Optionen sofort ausgeblendet. 5. steht ebenfalls unter Verdacht, weil es mehr Einheiten als Nullen gibt. Dies ist ein Missverständnis. Bei einem ehrlichen Münzwurf hat der Verlust all dieser Optionen die gleiche Wahrscheinlichkeit von 2 bis
40 . Wenn ich weiterhin eine Münze ohne Schlaf oder Ruhe werfe, in der Hoffnung, mindestens eine der sechs vorgestellten Optionen zu reproduzieren, können wir erwarten, dass ich mit etwas Glück in etwa hunderttausend Jahren Erfolg haben werde. Welche dieser Optionen zuerst reproduziert werden, ist jedoch nicht vorhersehbar, da sie alle gleich wahrscheinlich sind.
Der sechste Absatz enthält übrigens das Wort "Order" (dh "order") im 8-Bit-ACSII-Code.
Es stellt sich heraus, dass die Informationen weder in perfekter Reihenfolge noch in perfekter Unordnung sind. Oder gibt es überhaupt? Stellen Sie sich vor, dass eine ideal zufällige Folge von Nullen und Einsen (Nr. 4) durch Werfen einer Münze nicht von mir, sondern von einem Mitarbeiter des Verschlüsselungszentrums der feindlichen Armee erhalten wurde und nun als Teil des geheimen Schlüssels verwendet wird, mit dem Nachrichten verschlüsselt werden. In diesem Fall sind diese Nullen und Einsen sofort kein bedeutungsloser digitaler Müll mehr und werden sofort zu überaus wichtigen Informationen, für die die Decoder bereit sind, ihre Seelen zu verkaufen. Kein Wunder: Das Signal nahm einen Kontext an und wurde so sehr informativ.
Ich möchte nicht sagen, dass die Entropietheorie der Information völlig falsch ist. Es gibt eine Reihe hochspezialisierter Anwendungen, bei denen ein angemessenes Ergebnis erzielt wird. Sie müssen nur die Grenzen seiner Anwendbarkeit klar verstehen. Es kann angenommen werden, dass eine der Einschränkungen die Anforderung sein sollte, dass das empfangene Signal nicht zur Bildung von Kontext führt. Insbesondere erfüllen die meisten Kommunikationsmittel dieses Kriterium. In der Tat kann man davon sprechen, ein Signal als Rauschen mit der Entropie vom Rauschen zu isolieren.
Das Messen von Informationen hat einen weiteren Aspekt, den Sie nicht vergessen sollten. Das Ergebnis jeder einzelnen Messung ist eine Zahl. In unserem Fall sind dies Bits, Bytes, Gigabytes. Nachdem wir die Nummer erhalten haben, erwarten wir normalerweise, dass wir sie auf die übliche Weise weiter bearbeiten können. Vergleichen Sie mit "mehr / weniger", addieren Sie, multiplizieren Sie. Betrachten Sie zwei Beispiele für die Anwendung der Operation „Addition“ auf Informationsmengen:
- Es gibt zwei Flash-Laufwerke. Der erste ist 64 GB, der zweite ist 32 GB. Insgesamt haben wir die Möglichkeit, 96 GB auf ihnen aufzunehmen. Alles ist so, alles ist ehrlich und korrekt.
- Es gibt zwei Dateien. Der erste ist 12 MB, der zweite ist 7 MB. Wie viele Informationen haben wir? Die Hand reicht, um zu falten und 19 MB zu bekommen. Aber lasst uns nicht eilen. Führen Sie diese Dateien zunächst dem Archivierer zu. Die erste Datei wurde auf 4 MB komprimiert, die zweite auf 3 MB. Können wir jetzt die Zahlen addieren und die gesamte wahre Menge der verfügbaren Daten erhalten? Ich würde vorschlagen, nicht zu eilen und mit Ihren Augen auf den Inhalt der Quelldateien zu schauen. Wir sehen, dass sich der gesamte Inhalt der zweiten Datei in der ersten Datei befindet. Es stellt sich heraus, dass die Größe der zweiten Datei im Allgemeinen nicht sinnvoll ist, um die Größe der ersten zu erhöhen. Wenn die erste Datei anders wäre, wäre das Hinzufügen sinnvoll, aber in diesem speziellen Fall fügt die zweite Datei der ersten nichts hinzu.
Unter dem Gesichtspunkt der Informationsmenge ist die Situation mit Quains sehr interessant - Programme, deren eine Funktion darin besteht, Ihren eigenen Quellcode herauszugeben. Zusätzlich zu dieser Funktion kann ein solches Programm noch etwas anderes enthalten: einige nützliche Algorithmen, Texte, Bilder und dergleichen. Es stellt sich heraus, dass es im Programm dieses „etwas anderes“ gibt, und zusätzlich dazu gibt es es selbst, das in sich wieder alles als Ganzes und dasselbe „etwas anderes“ enthält. Dies kann durch die folgende Formel ausgedrückt werden: A = A + B, wobei B ungleich Null ist. Für additive Mengen kann eine solche Gleichheit nicht existieren.
Somit ergibt sich mit der Informationsmenge eine sehr merkwürdige Situation. Wir können sagen, dass die Informationsmenge eine bedingt additive Menge ist. Das heißt, in einigen Fällen haben wir das Recht, die verfügbaren Nummern hinzuzufügen, in einigen - nicht. Wenn es um die Kapazität eines Datenübertragungskanals geht (insbesondere kann ein Flash-Laufwerk als Datenübertragungskanal von der Vergangenheit in die Zukunft betrachtet werden), ist die Addition korrekt, und wenn ein bestimmtes Signal „gewogen“ wird, erhalten wir einen Wert, dessen Addition mit anderen ähnlichen Werten bestimmt wird externe Faktoren, deren Existenz wir vielleicht nicht einmal kennen. Zum Beispiel können wir über die Informationskapazität des menschlichen Genoms sprechen (DNA kann als Datenübertragungsmedium betrachtet werden, und soweit ich weiß, gibt es Forschungsgruppen, die versuchen, DNA-basierte Laufwerke zu konstruieren), und es sind ungefähr 6,2 Gbit / s, aber jede Antwort auf die Frage
„wie viel Sind die Informationen speziell in meinem Genom geschrieben? “ wird sinnlos sein. Das Maximum, das argumentiert werden kann, ist, dass unabhängig von der angewandten Berechnungsmethode das Ergebnis die 6,2 Gbit / s nicht überschreiten kann. Oder wenn die Realität plötzlich so ist, dass nicht nur die Sequenz der Nukleotidbasen berücksichtigt werden muss, kann dies auch der Fall sein. Wenn wir über die Gesamtmenge an Informationen sprechen, die in einer lebenden Zelle enthalten sind, kann die Antwort auf diese Frage anscheinend überhaupt nicht erhalten werden, zumindest weil die Zelle selbst ein Lebewesen und kein Medium zur Datenübertragung ist.
Am Ende des Themas „Messung von Informationen“ möchte ich das Konzept der „Informationsklasse“ einführen, mit dem wir die Informationsmenge bewerten können, wenn nicht quantitativ, dann zumindest qualitativ:
- Die endgültige Informativität ist eine Situation, in der das für einen Kontext erforderliche Signal durch eine diskrete Folge endlicher Länge codiert werden kann. Für solche Situationen ist die Messung von Informationen in Bits anwendbar. Beispiele:
- Der Text von Hamlet.
- Alle Texte, die uns überliefert sind und jemals von der Menschheit verfasst wurden.
- Informationen im Genom.
Die verfügbaren Informationstechnologien arbeiten jetzt mit der ultimativen Informativität.
- Unendliche Informativität ist eine Situation, in der eine diskrete Folge von unendlicher Länge zum Codieren eines Signals erforderlich ist und eine Beschränkung ("verlustbehaftete Komprimierung") auf eine endliche Länge nicht akzeptabel ist. Beispiel: Daten zur Position der Kugeln, die während der idealen Modellierung von Billard gespeichert werden müssen, damit die Ausgangsposition gebildet wird, wenn Sie den Prozess später in die entgegengesetzte Richtung starten. In diesem Fall müssen die Geschwindigkeiten und Positionen der Kugeln unendlich genau sein (eine unendliche Anzahl von Dezimalstellen), da sich aufgrund der starken Nichtlinearitäten ein Fehler in einem Vorzeichen ansammelt und zu einem qualitativ anderen Ergebnis führt. Eine ähnliche Situation ergibt sich bei der numerischen Lösung nichtlinearer Differentialgleichungen.
Trotz der scheinbaren Transzendenz gibt es keine fundamentalen Gründe dafür, dass wir mit der Entwicklung der Technologie nicht die Mittel gefunden haben, um mit unendlicher Informativität zu arbeiten.
- Unlöslicher Informationsgehalt ist eine Situation, in der die erforderlichen Daten aufgrund grundlegender physischer oder logischer Einschränkungen in keiner Weise abgerufen werden können. Beispiele:
- Es ist unmöglich herauszufinden, was gestern auf einem Stern passiert ist, der 10 Lichtjahre von uns entfernt ist.
- Es ist unmöglich, den Impuls und die Position eines Teilchens gleichzeitig mit absoluter Genauigkeit zu kennen (Quantenunsicherheit).
- In einer Entscheidungssituation kann der Proband nicht im Voraus wissen, welche der verfügbaren Alternativen er treffen wird. Andernfalls (wenn er die Entscheidung kennt) befindet er sich nicht in einer Entscheidungssituation.
- Eine vollständige deterministische Beschreibung des Universums kann in keiner Weise erhalten werden. Der gesamte Komplex grundlegender physischer und logischer Einschränkungen wirkt dem sofort entgegen. Außerdem werden ihnen Effekte hinzugefügt, die mit dem Friseurparadox verbunden sind.
Wenn in Bezug auf physikalische Einschränkungen noch Hoffnung besteht, dass die Klärung des Realitätsbildes es uns ermöglicht, eine scheinbar unlösbare Informativität in endlich oder zumindest unendlich zu übersetzen, können logische Einschränkungen unter keiner technologischen Entwicklung überwunden werden.
"Information" in der Physik
Historisch gesehen entstand die Verbindung zwischen dem Thema „Information“ und dem Thema „Entropie“ aus Diskussionen des Maxwell-Dämons. Der Maxwell-Dämon ist eine fantastische Kreatur, die in der Nähe der Tür in der Wand sitzt und die beiden Teile der Kammer mit Gas trennt. Wenn das schnelle Molekül nach links fliegt, öffnet es die Tür und wenn sich das langsame schließt. Und wenn der Schnelle nach rechts fliegt, schließt er die Tür, aber wenn er langsam ist, öffnet er sich. Infolgedessen sammeln sich links langsame Moleküle und rechts schnelle Moleküle an. Die Entropie eines geschlossenen Systems wächst, und aufgrund der vom Dämon erzeugten Temperaturdifferenz können wir zu unserem Vergnügen die Perpetual-Motion-Maschine der zweiten Art starten.
Die Perpetual-Motion-Maschine ist unmöglich, und um die Situation mit dem Gesetz der Energieerhaltung und gleichzeitig mit dem Gesetz der nicht abnehmenden Entropie in Einklang zu bringen, mussten wir wie folgt argumentieren:
- Wenn der Dämon läuft, nimmt die Entropie des Gases ab.
- Da die Moleküle jedoch mit dem Dämon interagieren, ist das Gas kein isoliertes System.
- Als isoliertes System muss das "Gas + Dämon" -System berücksichtigt werden.
- Die Entropie eines isolierten Systems kann nicht abnehmen, daher nimmt die Entropie plus die Entropie eines Dämons nicht ab.
- Daraus folgt, dass die Entropie des Dämons wächst.
Bisher ist alles logisch. Aber was bedeutet "Dämonenentropie wächst"? Der Dämon erhält Informationen (wir arbeiten in traditioneller Terminologie) über die sich nähernden Moleküle. Wenn Information eine negative Entropie ist, sollte die Entropie des Dämons abnehmen und nicht wachsen. Angenommen, ein Dämon führt eine einfache mentale Anstrengung durch und überträgt über den Türmechanismus Informationen an ein fliegendes Molekül (oder überträgt sie optional nicht). Die negative Entropie kehrt zum Molekül zurück und verringert dadurch die Entropie des Gases. Aber warum nimmt die Dämonenentropie zu? Warum berücksichtigen wir nur den Informationsfluss, der vom Dämon kommt, aber nicht den eingehenden Fluss? Was passiert, wenn der Dämon nicht sofort vergisst, welche Signale er von den ankommenden Molekülen erhalten hat, und sich an sie erinnert? Kann man in diesem Fall sagen, dass die Entropie des Dämons nicht zunimmt?
Norbert Wiener, der den Maxwell-Dämon („Kybernetik“) untersucht, schreibt, dass die Perpetual-Motion-Maschine nicht auf dieser Sache zusammengebaut werden kann, da früher oder später die zunehmende Entropie des Dämons eine kritische Grenze erreicht und sich der Dämon verschlechtert. Im Prinzip ist dies logisch, aber es ist unwahrscheinlich, dass die Korruption des Dämons durch die Tatsache erklärt werden sollte, dass er seine ursprüngliche Weisheit an die Moleküle verteilt und er selbst dumm wird. Aus informativer Sicht ist die Arbeit des Dämons sehr einfach und langwierig. Man kann nicht von einer „Verschwendung von geistiger Stärke“ sprechen. Auf die gleiche Weise sagen wir nicht, dass beispielsweise jede Datei, die durch das Archivierungsprogramm geleitet wird, die Entropie des Archivierers erhöht und dadurch dessen Fähigkeit, Daten zu komprimieren, allmählich verringert. Höchstwahrscheinlich sollte die Unmöglichkeit einer Perpetual-Motion-Maschine für Maxwells Dämon nicht durch Informationen und technologische Überlegungen erklärt werden, sondern durch die Tatsache, dass der Energiegewinn durch die Manipulation eines Moleküls die Energiekosten für die Ermittlung der Parameter eines sich nähernden Moleküls zuzüglich der Kosten für die Manipulation der Tür nicht überschreiten kann.
Die Formeln, nach denen die thermodynamischen und Informationsentropien berücksichtigt werden, sind im Allgemeinen ähnlich. Thermodynamische Entropie (vergleiche mit Formel (1) oben):
Dabei ist
p i die Wahrscheinlichkeit des i-ten Zustands und
k B die Boltzmann-Konstante. Diese Formel hängt jedoch unweigerlich mit der Tatsache zusammen, dass es ein Thema gibt, das die Staaten klassifiziert und ihm eine begrenzte Anzahl von Interessengruppen zuweist. Wenn Sie versuchen, das interessierte Thema loszuwerden, besteht ein hohes Risiko, dass der Ausdruck folgendermaßen geschrieben wird:
In diesem Fall beträgt die Gesamtwahrscheinlichkeit 1 (das System befindet sich notwendigerweise in einigen Zuständen):
Eine unendliche Anzahl möglicher Zustände ist der Wahrheit des Lebens viel näher als eine endliche. Es ist leicht zu zeigen, dass, wenn der Prozentsatz der Zustände
x, in denen die Wahrscheinlichkeit
p x ungleich Null ist, in dem betrachteten System nicht gegen Null tendiert, die integrale Entropie gegen unendlich tendiert. In Bezug auf Formel (2):

Wenn also die Annahme, dass die Integrationsoperation hier angemessen ist, richtig ist (und dafür reicht es aus, dass mindestens eine der physikalischen Größen die Kontinuitätseigenschaft hat), ist die "Informations" -Kapazität praktisch jede (dh mit Ausnahme von entarteten Fällen) ) des Materialsystems ist unbegrenzt. Dies zerstört jegliches Gefühl, Informationsentropie mit Thermodynamik gleichzusetzen. Die Ähnlichkeit von Formeln kann auf die Tatsache zurückgeführt werden, dass es in unserer Welt viele grundlegend unterschiedliche Dinge gibt, die durch ähnliche Formeln ausgedrückt werden. Es gibt andere Argumente für die Entsprechung zwischen der thermodynamischen und der Informationsentropie, aber meines Wissens wurden sie entweder nie experimentell verifiziert oder (zum Beispiel das Landauer-Prinzip) selbst aus der Annahme abgeleitet, dass die Entropien gleich sind.
Wenn man über die Verbindung des Themas „Information“ mit der Physik spricht, kann man das Konzept der „Quanteninformation“ nur erwähnen. Die Gesetze der Quantenmechanik sind so, dass es in einigen Fällen wirklich sinnvoll ist, Informationsbegriffe zu verwenden, um zu beschreiben, was passiert. Zum Beispiel können wir nach dem Heisenbergschen Unsicherheitsprinzip entweder den Impuls eines Teilchens oder seine Position genau kennen. Daraus ergibt sich die Illusion, dass wir durch Messen nicht mehr als eine bestimmte maximale Informationsmenge erhalten können. Daraus folgt sozusagen automatisch die Schlussfolgerung, dass Informationen innerhalb des Partikels existieren können und sein Volumen streng begrenzt ist. Ich kann nichts über die Produktivität oder Kontraproduktivität einer solchen Verwendung von Informationskonzepten sagen, aber es besteht der starke Verdacht, dass es nicht einfach ist, die Brücke zwischen dem rein physikalischen Konzept der „Quanteninformation“ und den Informationen, die wir auf Makroebene betreiben (z. B. „Hamlet“), zu ziehen schwierig, aber nicht unmöglich.
Um unsere Makroinformationen zu übertragen, verwenden wir nicht nur physische Objekte und Phänomene, sondern auch deren Abwesenheit. Der Text im Buch ist nicht nur mit der Farbsubstanz, sondern auch mit unbemalten Lücken codiert (es ist unmöglich, etwas von einem einheitlich gefärbten Blatt zu lesen). Sie können sich auch leicht viele Situationen einfallen lassen, in denen ein sehr wichtiges Signal nicht durch Energieeinwirkung, sondern durch dessen Abwesenheit übertragen wird. Ich bin immer noch bereit, mir vorzustellen, dass sich im Partikel eine mysteriöse Substanz befindet, nämlich Information, aber stellen Sie sich vor, dass im
Inneren eines Partikels auch Informationen enthalten sind - dies ist etwas völlig Antiprologisches.
Auf dem gegenwärtigen Stand der Wissensentwicklung über die Funktionsweise unserer Welt scheint mir das Konzept der „Quanteninformation“ ungefähr so zu behandeln zu sein wie das Konzept der „Farbe“, das in Bezug auf Quarks verwendet wird. Das heißt, „Quanteninformation“ kann und sollte als wertvolles Konzept anerkannt werden, aber es sollte klar sein, dass sie nur indirekt mit der „Information“ in Verbindung gebracht werden kann, über die wir in allen anderen Fällen sprechen. Vielleicht kann der Konflikt durch die Überlegung gelöst werden, dass die Physik die materielle Basis des übertragenen Signals recht produktiv untersuchen kann (insbesondere eine Antwort auf die maximal mögliche Kapazität des Datenübertragungskanals geben kann), aber das Vorhandensein eines Signals ist zwar notwendig, aber keine ausreichende Bedingung für uns das Recht zu sagen, dass Informationen in dem fraglichen Objekt vorhanden sind.
Es muss klar sein, dass wir nicht die physikalische Basis von Informationen haben (ein gewisses Analogon der Phlogiston-Theorie, sondern nur nicht für Wärme, sondern für Informationen), weil wir noch nicht alles wissen, sondern weil es im Prinzip nicht existieren kann. Eine der wichtigsten Anforderungen der naturwissenschaftlichen Methode, die in der Physik am klarsten und konsequentesten angewendet wird, ist die Vertreibung eines aktiven Subjekts mit freiem Willen aus dem untersuchten Phänomen. Das Subjekt (der sogenannte "implizite Beobachter") sollte natürlich neben dem fraglichen Phänomen stehen, aber er hat kein Recht, in irgendetwas einzugreifen. Die mechanistische Natur der untersuchten Phänomene, dh der völlige Mangel an zielgerichteter Aktivität, macht die Physik zur Physik.
Sobald wir jedoch über Informationen sprechen, können wir nicht davon loskommen, dass die vom Subjekt empfangenen Signale Rohstoffe für Entscheidungen sind. Ein impliziter Beobachter physikalischer Phänomene sollte sich nicht darum kümmern, was er beobachten soll, aber ein handelndes Subjekt, das sowohl in der materiellen Welt als auch in der Informationsrealität lebt, kann im Prinzip „sowieso nicht sein“. Aus diesem diametralen Gegenteil der Anforderungen an ein Subjekt innerhalb der untersuchten Phänomene folgt, dass das Phänomen der „Information“ nicht auf physikalische Phänomene reduziert werden kann, auch nicht auf solche, die noch nicht entdeckt wurden.Besonders überraschend ist, dass die Materialisten und Idealisten einen hervorragenden Konsens über die Notwendigkeit der Existenz tiefer physischer "Informationen" erzielt haben. Dies ist für Materialisten insofern von Vorteil, als die Physik somit die Gesamtheit der Beschreibung der Realität erreicht (nichts bleibt übrig, was nicht die physische Realität ist). Und Idealisten feiern den Sieg, weil auf diese Weise ihr „Geist“ offiziell als Grundlage des Universums anerkannt wird. Beide sind seit langem kriegführende Lager, die den Sieg feiern, aber nicht über einander, sondern über den gesunden Menschenverstand. Sowohl Materialisten als auch Idealisten reagieren sehr aggressiv auf jeden Versuch, die materielle und die ideale Welt auf irgendeine alternative triviale Weise zu verbinden.Daten
Wie oben erwähnt, kann ein Signal nicht nur als materielles Objekt, sondern auch als immaterielles Objekt betrachtet werden. Nach dem Prinzip der Gesamtheit der physischen Realität muss ein Signal natürlich eine physische Verkörperung haben, aber sehr oft treten Situationen auf, in denen die physische Seite des Signals uns überhaupt nicht interessiert, sondern nur die immaterielle Komponente. In solchen Fällen lösen wir uns vollständig von der Physik des Signals und haben daher zur weiteren Diskussion ein sehr seltsames Thema. Wir haben die Physik abgelehnt, können aber immer noch nicht über das Vorhandensein von Informationen in diesem Thema sprechen, da dies nur ein Signal ist und es Informationen benötigt, damit Informationen erscheinen. Solche Objekte werden als Daten bezeichnet. Daten sind ein immaterielles Signal. Immateriell ist er nicht weildas hat eine jenseitige Natur und reist durch subtile Astralwesen, aber weil es sich in diesem speziellen Fall als nicht wichtig für uns herausstellte, wie er genau reist. Zum Beispiel ist das Volumen von Hamlet in einer schönen Bindung und davon und von einigen seltenen Ausgaben ein Signal, an dem wir sowohl an materiellen als auch an immateriellen Komponenten interessiert sind. Aber wenn Sie nur die Erinnerung an den Monolog „sein oder nicht sein“ auffrischen müssen, dann schauen wirden Text , und es spielt keine Rolle, wo wir ihn finden. Ein Papierbuch, eine Datei auf einem Flash-Laufwerk und ein Netzwerkbibliotheksdienst sind ebenfalls geeignet. Der Text von "Hamlet" sind die Daten, und der Band der Geschenkausgabe von "Hamlet" ist nicht nur sie.Von besonderem Interesse ist der Fall eines Objekts, für das nicht nur die Physik nicht wesentlich ist, sondern es auch keinen geeigneten Kontext gibt. Stellen Sie sich eine Inschrift in einer unbekannten Sprache vor (ich kann kein Chinesisch, also lassen Sie es Chinesisch sein). Ich möchte wissen, was diese Inschrift bedeutet, und deshalb nehme ich ein Stück Papier und zeichne die Hieroglyphen sorgfältig neu. Kopieren Sie einfach alle Striche und Schnörkel. Für mich sind es alles Striche und Kringel. Die Bedeutung des Bildes wird erst angezeigt, wenn ich diese Broschüre jemandem zeige, der Chinesisch spricht, und er die Inschrift in eine Sprache übersetzt, die für mich verständlicher ist. Und bis dies passiert, habe ich ein Informationsobjekt auf der Packungsbeilage, das definitiv ein Signal ist, aber ein Signal für den Kontext, der gerade fehlt.Beim Kopieren chinesischer Schriftzeichen konnte ich die Daten (dies sind die Daten) nicht auf ein Blatt Papier neu zeichnen , sondern ein Foto am Telefon aufnehmen und es per Post an meinen Freund senden. Während der Weitergabe dieses Signals an meinen Freund würde der fehlende Kontext für die Interpretation dieser Inschrift nicht nur für mich, sondern auch für die Telefonsoftware, das E-Mail-Programm und die ganze Pracht der Internetprotokolle, die an der Datenübertragung teilnehmen würden, beobachtet werden. Man könnte sagen, dass so etwas wie Verstehen im Allgemeinen ausschließlich uns, superkomplexen Kreaturen aus Fleisch und Blut, eigen ist, aber dies wird nicht ganz wahr sein. Wenn beispielsweise ein Bild mit Hieroglyphen übertragen wird, ergänzt die Transportschicht des Netzwerks die übertragenen Daten mit ihren Dienstdaten, die verständlich sind(das heißt, sie werden korrekt interpretiert) durch jene Mechanismen, die die Transportschicht des Datenübertragungsnetzwerks implementieren. Wenn wir davon ausgehen, dass das Verstehen überhaupt nichts Geheimnisvolles und Hoches ist, mit einem durchdringenden Blick, der die Essenz der Phänomene sieht, ist es nur das Vorhandensein eines angemessenen Kontexts (im Fall der Transportschicht des Netzwerks wird dieser Kontext durch die Tatsache gebildet, dass Netzwerkinfrastrukturentwickler das TCP-Protokoll einhalten). dann können wir zuversichtlich sagen, dass technische Systeme auch die Fähigkeit haben zu verstehen. Ja, dieses Verständnis ist unserer Fähigkeit, die Essenz von Phänomenen, die wir aus uns heraus beobachten, zu erfassen, nicht sehr ähnlich, aber dies ändert nichts an der Sache.Das Konzept der „Daten“ bringt zwar nichts grundlegend Neues in die Metaphysik der Information, ist jedoch aus praktischer Sicht äußerst nützlich. Das Zweikomponenten-Signalkontext-Design ist zwar vollständig (die dritte Komponente wird nicht benötigt), aber wenn Sie versuchen, es im Alltag zu verwenden, entstehen sofort viele Unannehmlichkeiten. Die Ursache für die Unannehmlichkeiten besteht darin, dass das Konzept des „Signals“ eindeutig mit der Materialseite des Prozesses verbunden ist. Wenn die Materialseite ignoriert werden muss, beginnt die „Erdungsleistung“ des „Signals“ zu stören. Stellen Sie sich vor, Ihr Freund wird nach Bremen reisen und Sie fragen, wie er mehr über diese Stadt erfahren könnte. Das erste, was mir in den Sinn kommt, ist Wikipedia. Wenn Sie sich die verschiedenen Sprachabschnitte ansehen, werden Sie feststellen, dass der russischsprachige Artikel, obwohl er gut ist,aber sehr klein und englischsprachig, obwohl viel länger, aber immer noch schlechter als ein Artikel auf Deutsch (was überhaupt nicht überraschend ist). Jetzt müssen Sie Ihrem Freund sagen, dass der englischsprachige Artikel mehr Informationen enthält als der russischsprachige Artikel. Wenn Sie sich jedoch an die Philosophie der Information erinnern, verstehen Sie, dass in keinem der Abschnitte Informationen enthalten sein können. Ein Wikipedia-Artikel ist ein Signal, das zu Informationen wird, wenn es in den Kontext gerät. Problem.Das wird zu Information, wenn es in den Kontext kommt. Problem.Das wird zu Information, wenn es in den Kontext kommt. Problem."Ein Signal, das auf den Festplatten der englischsprachigen Server von Wikipedia aufgezeichnet wurde, wenn es in den Kontext Ihrer Wahrnehmung fällt ..." - Puh, was für ein Horror. Wie kann jemand seinen Kontext auf diese Festplatten bringen? "Das über WLAN von englischsprachigen Servern gelieferte Signal ..." stimmt ebenfalls nicht. Was hat Wi-Fi damit zu tun, wenn ein Freund genauso gut über das mobile Internet zu Wikipedia gehen kann? Wenn das Konzept „Signal“ durch das Synonym „Daten“ ersetzt wird (in diesem Fall stellt sich heraus, dass es sich nur um ein Synonym handelt), verschwinden alle Unannehmlichkeiten. "Sie können sich Wikipedia ansehen, aber denken Sie daran, dass es im englischen und insbesondere im deutschen Artikel viel mehr Daten über Bremen gibt.". Sie nutzten die Tatsache, dass der Artikel zwar, wie wir jetzt wissen, keine Informationen enthalten kann, die Daten jedoch tatsächlich der Artikel sind. Ein Signal, dessen physikalische Umsetzung in diesem speziellen Fall für uns nicht wichtig ist.In meiner Praxis möchte ich sagen, dass ich, nachdem ich mit dem Übergang zur richtigen Terminologie im Alltag und bei beruflichen Aktivitäten (Informationstechnologie) experimentiert habe, noch nie einem meiner Gesprächspartner begegnet bin, der bemerkt hat, dass sich etwas geändert hat. Jetzt müssen Sie nur noch darauf achten, worum es geht - um Daten oder um Informationen. Beispielsweise speichert die Datenbank jetzt nicht mehr Informationen, sondern Daten, sondern Benutzer, die diese Daten in die Datenbank eingegeben haben, und tauschen so Informationen aus. Das System bleibt informativ, funktioniert jedoch auf der Grundlage der gesammelten Daten.Mit der Entwicklung von Übertragungsnetzen haben wir ein ziemlich einfaches Kriterium, mit dem wir bestimmen können, ob wir das Recht haben, von der Physik eines bestimmten Objekts vollständig zu abstrahieren und als Ergebnis davon als Informationsobjekt (d . H. Daten ) zu sprechen . Das Kriterium lautet: Wenn wir ein Objekt über das Internet übertragen können, haben wir das Recht, über dieses Objekt als Informationsobjekt zu sprechen .Beispiele:
- Ein Schnitzel ist kein Informationsobjekt, da es für uns (lecker und nahrhaft) gerade in seiner physischen Verkörperung interessant ist.
- Das Rezept zum Kochen von Schnitzeln ist ein Informationsobjekt. Es kann verlustfrei über das Internet übertragen werden. Mit allen Details und Feinheiten, mit Bildern und sogar mit Videos.
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Für die Reinheit der Terminologie wäre es natürlich besser, nicht über das „Informative“ zu sprechen, sondern über das immaterielle Objekt . Der Begriff „Information“ ist jedoch viel praktischer, da kein „Nicht“ -Partikel darin enthalten ist.Ich mache darauf aufmerksam, dass die als einfach geltende Faustregel zur Identifizierung eines Informationsobjekts eine „Wenn-Dann“ -Struktur hat und daher nur in eine Richtung funktioniert. Das heißt, aus der Tatsache, dass wir etwas nicht über das Internet übertragen können, folgt überhaupt nicht, dass das Objekt nicht informativ ist. Zum Beispiel können wir die Zahl pi nicht in einer "lebenden" Form (dh als Folge von Ziffern) übermitteln. Wir können das Rezept zum Kochen dieses „Schnitzels“ (dh eines Programms, das die Dezimalstellen von pi nacheinander berechnet) übergeben, wir können das Bild mit der Bezeichnung übergeben, aber wir können dieses „Schnitzel“ nicht selbst machen.Informationen unter pi
Wenn wir über pi sprechen, ist es sinnvoll, einen lustigen Fall zu erkennen, der mit dieser Sache zusammenhängt.Gerüchten zufolge kann man unter den Zahlen, die den unendlich langen Schwanz von pi bilden, theoretisch jede gegebene Folge von Zahlen im Voraus finden. Um ganz genau zu sein, ist es immer noch nur eine Hypothese, die nicht bewiesen und nicht widerlegt wurde. Es gibt reelle Zahlen, die die Eigenschaft haben, eine endliche Folge von Ziffern zu enthalten (sie werden "normal" genannt), aber die Hypothese, dass die Zahl pi normal ist, wurde noch nicht bewiesen. Insbesondere kann eine normale Zahl, die eine beliebige Folge von Nullen und Einsen enthält, erhalten werden, indem dem Ende nach dem Dezimalpunkt nacheinander Aufzählungen aller Kombinationen hinzugefügt werden, wodurch die Bittiefe allmählich erhöht wird. So:0, (0) (1) (00) (01) (10) (11) (000) (001) (010) (011) (100) (101) (110) (111) (0000) ... und so weiter weiter.In Dezimalform erhalten Sie eine Zahl, die etwas größer als 0,27638711 ist, und diese Zahl enthält garantiert den Inhalt aller Dateien von Ihrer Festplatte, auch einer, die Sie dort noch nicht geschrieben haben.Aber wir werden unsere Augen vor der Tatsache verschließen, dass die Normalität von pi nicht bewiesen ist, und wir werden es in unseren Überlegungen als normal betrachten. Die Zahl pi ist mit einer Vielzahl von Geschichten, Rätseln und Vorurteilen bedeckt, und daher ist es interessanter, darüber zu sprechen als über eine ausgefeilte algorithmische Auslieferung. Wenn Sie durch einen mathematischen Fehler belästigt werden, denken Sie einfach daran, dass ich im Folgenden nicht über pi spreche, sondern über eine normale Basis-2-Zahl.Es ergibt sich ein sehr großartiges Bild. Stellen Sie sich vor, Sie setzen sich in Ihren späten Jahren hin, schreiben Ihre detaillierte Biografie und schreiben sie in eine Datei. Es stellt sich also heraus, dass unter pi diese Folge von Nullen und Einsen bereits jetzt ist. Und es gibt auch die gleiche Reihenfolge, die jedoch durch das genaue Datum und die Umstände Ihres Todes ergänzt wird. Das ist wirklich ein Buch des Schicksals, nicht wahr?Der Anfang unseres Schicksalsbuchs (der ganze Teil und die ersten 20 Zeichen des unendlichen Schwanzes) sieht so aus:11.00100100001111110110 ...Lassen Sie uns darüber nachdenken, wie ein solches Schicksalsbuch gelesen werden könnte. Angenommen, ich habe meine Biografie bis zum heutigen Moment geschrieben, einen Taschenrechner mit fantastischer Kraft genommen und ihn dazu gebracht, den Anfang meiner Biografie unter den Zeichen von pi zu finden. Es ist töricht zu erwarten, dass das erste Auftreten eine sinnvolle Fortsetzung hat. Höchstwahrscheinlich geht es weiter zu einem bedeutungslosen Mischmasch aus Nullen und Einsen. Nach ein wenig Magie über den Taschenrechneralgorithmus brachte ich ihm bei, nicht nur die Vorkommen eines bekannten Teils der Biografie zu finden, sondern auch zu analysieren, ob die Fortsetzung ein aussagekräftiger Text ist, der in ungefähr demselben Stil geschrieben wurde. Und schließlich fand mein Taschenrechner ein solches Fragment. Ich weiß nicht, ob er mich glücklich machen oder traurig machen wird, aber ich werde den Computer nicht stoppen. Lassen Sie ihn seine Arbeit fortsetzen.Nach einiger Zeit wird er mich mit einem Stapel Versionen meiner zukünftigen Biografie überwältigen, die unter den Pi zu finden sind. Einige werden ganz normal sein ("gearbeitet, zu dieser Zeit im Ruhestand, alt geworden, daran erkrankt, zu dieser Zeit gestorben"), aber der Rest wird viel interessanter sein. Zum Beispiel wird es in einer Version sein, dass es morgen, früher oder später, eine globale Zombie-Apokalypse geben wird und die blutrünstigen Leichen mich auseinander reißen werden. Und in einem anderen (schließlich gibt es alle Kombinationen von Nullen und Einsen) wird geschrieben, dass ich Unsterblichkeit und Allmacht erlangen und der Herrscher des Universums werden werde. Und doch eine unendliche Anzahl von Optionen, ein endloser Strom von Kriechen aus dem Computer. Welche dieser Versionen soll man glauben? Vielleicht das allererste? Und warum zu ihr?starb dann "), aber der Rest wird viel interessanter sein. Zum Beispiel wird es in einer Version sein, dass es morgen, früher oder später, eine globale Zombie-Apokalypse geben wird und die blutrünstigen Leichen mich auseinander reißen werden. Und in einem anderen (schließlich gibt es alle Kombinationen von Nullen und Einsen) wird geschrieben, dass ich Unsterblichkeit und Allmacht erlangen und der Herrscher des Universums werden werde. Und doch eine unendliche Anzahl von Optionen, ein endloser Strom von Kriechen aus dem Computer. Welche dieser Versionen soll man glauben? Vielleicht das allererste? Und warum zu ihr?starb dann "), aber der Rest wird viel interessanter sein. Zum Beispiel wird es in einer Version sein, dass es morgen, früher oder später, eine globale Zombie-Apokalypse geben wird und die blutrünstigen Leichen mich auseinander reißen werden. Und in einem anderen (schließlich gibt es alle Kombinationen von Nullen und Einsen) wird geschrieben, dass ich Unsterblichkeit und Allmacht erlangen und der Herrscher des Universums werden werde. Und doch eine unendliche Anzahl von Optionen, ein endloser Strom von Kriechen aus dem Computer. Welche dieser Versionen soll man glauben? Vielleicht das allererste? Und warum zu ihr?dass ich Unsterblichkeit und Allmacht erhalte und der Herrscher des Universums werde. Und doch eine unendliche Anzahl von Optionen, ein endloser Strom von Kriechen aus dem Computer. Welche dieser Versionen soll man glauben? Vielleicht das allererste? Und warum zu ihr?dass ich Unsterblichkeit und Allmacht erhalte und der Herrscher des Universums werde. Und doch eine unendliche Anzahl von Optionen, ein endloser Strom von Kriechen aus dem Computer. Welche dieser Versionen soll man glauben? Vielleicht das allererste? Und warum zu ihr?Um unsere Aufgabe zu vereinfachen, versuchen wir, die Zahl pi etwas einfacher zu erraten. Stellen Sie ihm eine einfache binäre Frage. Wird es mir zum Beispiel rentabel sein, heute den beobachteten Aktienblock zu kaufen? Wenn es im Bruchteil von pi einen im ersten gibt, dann hat mir das allwissende Orakel geantwortet, was von Vorteil ist. Wenn Null, bedeutet dies, dass Sie warten müssen. Wir schauen. Nolik traf sich direkt auf der ersten Position und die Kleine nicht einmal auf der zweiten, sondern auf der dritten. Oh, irgendetwas sagt mir, dass ich mit einem solchen Orakel in meinem Leben keine einzige Aktie kaufen werde. An diesem Orakel würde noch ein zusätzliches Orakel angebracht, das Ihnen sagt, auf welche Position Sie schauen sollten.Es stellt sich heraus, dass Informationen aus Daten extrahiert werdenWir haben nicht genug von dem Buch des Schicksals - ein Schlüssel, der Ihnen sagt, von welcher Position aus dieses Buch gelesen werden sollte. Und ohne Schlüssel ist die einzige Information, die für uns im unendlichen Ende der Ziffern von pi enthalten ist, das Verhältnis von Umfang zu Durchmesser. Irgendwie ist es sogar traurig ...Kapitelzusammenfassung
In diesem Kapitel haben wir unter Verwendung des Zweikomponenten-Signalkontext-Designs gelernt, nicht nur die Reformation von „Informationen“ loszuwerden, sondern auch ein Werkzeug zu erhalten, mit dem wir eine Brücke zwischen den materiellen und immateriellen Aspekten der Realität ziehen können, ohne mystische Praktiken einzubeziehen.Die wichtigsten Konzepte und Konzepte betrachtet:
- Information als Kombination von Signal und Kontext.
- Ein Signal als ein bestimmter Umstand, der interpretiert werden kann.
- Kontext als Information darüber, wie ein Signal interpretiert werden kann.
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- Eine instrumentelle Technik „kann über das Internet übertragen werden“, um schnell festzustellen, ob das betreffende Subjekt ein Informationsobjekt ist .
Außerdem wird es nur interessanter sein, aber wenn Sie nicht herausgefunden haben, wie wir uns mithilfe von Signalen und Kontexten mit den Texten anfreunden konnten, werden Sie traurig sein.
Fortsetzung: Kapitel 3. Gründe