Философские аспекты кибернетики

Информационные ресурсы. Следующая проблема кибернетики – проблема информационных ресурсов. Недостаточно точная, достоверная и полная информация нередко приводит к искажению результатов и к неправильным выводам и решениям поставленных задач.

Методы исследования. Есть необходимость создания методов исследования структуры и топологии распределения различных видов информационных ресурсов по отельным регионам, странам и в глобальном масштабе.

Языковой барьер. Существует проблема “языковых барьеров” в мировом информационном пространстве, в котором английский язык является основным. Преодоление языкового барьера требует создания инструментальных средств и информационных технологий, способных поддерживать многоязычные информационные системы массового применения.

Современная наука развивалась по пути создания механических устройств. Будь то орудия производства, инструменты или механизмы. Данный подход не позволяет часто получить желаемый результат управления. Отсюда рассмотрения вопросов управления только над ограниченной группой объектов. Да и то, порой для разных объектов разрабатываются вообще разные подходы и методы. Кибернетика - как наука об управлении любых объектов может использовать как свои специфические методы и подходы, так и современные научные знания. Ничто не может помешать ей использовать любые знания, даже если они, и не определяются, как научные.

   Подход здесь такой:

   1. Определения цели управления.

   2. Согласно цели управления подбор объекта управления и выделение объекта из окружения.

   3. Исследование свойств и (или) изменение свойств при воздействии.

   4. Выбор способов воздействия для управления.

   5. Алгоритм воздействия.

   Кибернетика, как наука об управлении, изучает объекты до уровня возможности получения эффективных способов управления.

5. Вклад кибернетики в научную картину мира

Кибернетика устранила ту принципиально неполную научную картину  мира, которая была присуща науке XIX и первой половине XX века. Классическая  и неклассическая наука строила представление о мире на двух фундаментальных постулатах - материя и энергия. Создавала вещественно-энергетическую, вещественно - полевую картину мира. На постулатах о материи и энергии строились представления о пространстве и времени. Но в палитре научной картины мира не  хватала важнейшей  "краски"  -  информации.  Самая   глубокая   причина   сопряжения пространства и времени,  а  равно  всех  изменений  в  мире  проистекает  из изменения массы,  энергии  и  информации.  Опыт  развития  науки  последнего времени показал, что реальный мир состоит из этих предельно  фундаментальных элементов.   Системы   материальных   объектов,   вещественно-энергетические процессы являются и носителями, хранителями и  потребителями  информации.  И подобному тому, как Эйнштейн  установил  закон  эквивалентности  вещества  и энергии, есть закон (не  открытый  еще)  эквивалентности  массы,  энергии  и информации.  Кибернетика  (вместе   с   теорией   информации)   дала   новое представление   о    мире,    основанное    на    информации,    управлении, организованности,    обратной     связи,     целенаправленности.     Создала информационную картину мира. Не энергия, а информация выйдет в XXI  столетии на первое место в мире научных понятий.

Фундаментальный характер информации означает, что хаос не  может  быть абсолютным. В любом  хаосе  существует  некоторый  уровень  упорядоченности. Космос не способен  опуститься  до  сплошной  энтропии.  Живые  организмы  и социальные системы питаются отрицательной энтропией (негэнтропией), то  есть они   противостоят   беспорядку    и    хаосу.    Масс-энерго-информационные преобразования исчерпывают собой все возможные состояния  Космоса,  а  равно его подсистем, включая человека, общество.

Кибернетика  оказала  революционизирующее  влияние  на   теоретическое содержание и методологию всех наук. Она устранила непреодолимые грани  между естественными, общественными и техническими науками. Способствовала  синтезу научных знаний, создала из понятий частных  наук  структуры  новых  понятий, новый язык  науки.  Такие  понятия,  как  информация,  управление,  обратная связь, система, модель, алгоритм и др. обрели общенаучный статус.

Кибернетика  дала  в  руки  человека  сильнейшее   оружие   управления производством, обществом, инструмент усиления интеллектуальных  способностей человека   (ЭВМ).   Современные  компьютеры - универсальные преобразователи информации, а с преобразованием  информации  человек  связан во  всех  областях  своей  деятельности  (в  политике,   экономике,   науке, профессиональной сфере и др.).

6. Связь информации и управления. Кибернетический подход

Если 17-ое столетие и начало 18-ого столетия – век паровых машин, то настоящее время есть век связи и управления.

В изучение этих процессов кибернетика внесла значительный вклад. Она изучает способы связи и модели управления, и в этом исследовании ей понадобилось еще одно понятие, которое было давно известным, но впервые получило фундаментальный статус в естествознании – понятие информации (с латинского ознакомление) как меры организованности системы в противоположность понятию энтропии как меры неорганизованности.

Чтобы яснее стало значение информации, рассмотрим деятельность идеального существа, получившего название «демон Максвелла». Идею такого существа, нарушающего второе начало термодинамики, Максвелл изложил в «Теории теплоты» вышедшей в 1871 году. «Когда частица со скоростью выше средней подходит к дверце из отделения А или частица со скоростью ниже средней подходит к дверце из отделения В, привратник открывает дверцу и частица проходит через отверстие; когда же частица со скоростью ниже средней подходит из отделения А или частица со скоростью выше средней подходит из отделения В дверца закрывается. Таким образом, в отделении А их концентрация уменьшается. Это вызывает очевидное уменьшение энтропии, и если соединить оба отделения тепловым двигателем, мы, как будто, получим вечный двигатель второго рода».

Кибернетика выявляет зависимости между информацией и другими характеристиками систем. Работа «демона Максвелла» позволяет установить обратно пропорциональную зависимость между информацией и энтропией. С повышением энтропии уменьшается информации и наоборот, понижение энтропии увеличивает информацию. Связь информации с энтропией свидетельствует и о связи информации с энергией.

Энергия (от греческого energeia - деятельность) характеризует общую меру различных видов движения и взаимодействия в формах: механической, тепловой, электромагнитной, химической, гравитационной, ядерной. Точность сигнала, передающего информацию, не зависит от количества энергии, которая используется для передачи сигнала. Тем не менее, энергия и информация связаны между собой.

Винер в своей книге «Кибернетика и общество» приводит такой пример: «Кровь, оттекающая от мозга, на долю градуса теплее, чем кровь, притекающая к нему».

Рассмотрим понятия информации, наиболее часто используемые в различных отраслях человеческого знания.

1.              Общим философским определением понятия информации является следующее: информация - это отраженное многообразие. Это означает, что информация возникает, когда нарушается однообразие и это нарушение каким - то образом отражается, проявляет себя в сигналах.

2.              В быту под информацией понимают сведения, которые нас интересуют. Но заинтересовать нас могут только те сведения, которые мы восприняли и осознали.

3.              В журналистике под информацией понимают не любые сообщения или сведения, а только те из них, которые обладают новизной.

4.              В технике связи под информацией принято понимать любую последовательность сигналов, которая хранится, передается или обрабатывается с помощью технических средств, не учитывая смысл этих сигналов.

5.              Под информацией в теории информации понимают не любые сведения, а лишь те из них, которые снимают полностью или уменьшают существующую до их получения неопределенность (неизвестность). Информация - это снятая неопределенность (определение информации по К. Шеннону).

6.              Под информацией в семантической теории (рассматривающей смысл сообщения) понимают сведения, обладающие новизной.

7.              Под информацией в документалистике понимают все то, что, так или иначе зафиксировано в знаковой форме в виде документов.

8.              В вычислительной технике под информацией принято понимать значения, присваиваемые подлежащим вводу в компьютер переменным (данным), хранимые в памяти компьютера, обрабатываемые компьютером и выдаваемые пользователям.

9.              Под информацией (применительно к информационным, компьютерным технологиям) понимают конечную совокупность знаков (символов) или сигналов, которые образуют бесконечное разнообразие информационных объектов (текстов, изображений и т.п.).

10.              В кибернетике (теории управления) под информацией понимают ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (определение информации по Н. Винеру).

Итак, в научной литературе основными являются две точки зрения на природу и сущность информации: атрибутивная и функциональная.

Суть первой из них состоит в трактовке информации как общего свойства всей материи. Типичным примером такой точки зрения является следующая цитата: “Допустим, что общим свойством объективной реальности всех уровней (от элементарных частиц и неорганических соединений до человека и социальных явлений) является информация. Используем представление об информационном пространстве как совокупности информации, содержащейся в объективной реальности. Какая-то часть этой информации постепенно становится достоянием человечества”.

Согласно второй точке зрения информация трактуется как функциональное явление, связанное с управлением и, следовательно, относящееся только к системам управления в живой природе, технике и обществе. В этом смысле понятие информации является основным понятием кибернетики - науки об управлении.

Как писал Н. Винер (используя термин организм в широком смысле): “Всякий организм скрепляется наличием средств приобретения, использования, хранения и передачи информации”. Там же он отмечал, что “сообщество простирается лишь до того предела, до которого простирается действительная передача информации”.

Термин информация неоднозначен еще и потому, что различают два типа информации. Первый тип - это связанная или структурная информация, которая характеризует организованность, упорядоченность самой системы управления. Вторым типом является свободная, относительная информация, информация-сообщение; именно такое понимание информации наиболее распространено в науке. Объем и само восприятие такой информации зависит от подготовки управляющей системы к ее использованию, т.е. от состава и объема имеющейся в системе связанной информации. Результатом взаимодействия свободной и связанной информации в системе управления является актуальная информация. При этом постоянно происходит процесс превращения свободной информации в связанную.

Информационный подход к процессам управления – первая особенность кибернетики. В информационной трактовке кибернетического подхода управление в организационных системах, рассматривается, прежде всего, как процесс преобразования информации: информация об объекте управления воспринимается управляющей системой, перерабатывается в соответствии с той или иной целью управления и в виде управляющих воздействий передается на объект управления. Поэтому понятие информации принадлежит к числу наиболее фундаментальных понятий кибернетики. В информационной трактовке процессы кибернетического управления связаны с получением, передачей, переработкой и использованием информации. Процессы получения информации, ее хранение и передачи в этом случае отождествляются с понятием «связь».

Переработка воспринятой информации в сигналы, направляющие деятельность в объекте, отождествляется с понятием управление.

Если системы способны воспринимать и использовать информацию о результатах своего функционирования, то говорят, что они обладают обратной связью. Переработка информации, идущей по каналам обратной связи, в сигналы, корректирующие деятельность системы, называют регулированием. Между терминами «управление» и «регулирование» существует различие: если считать, что управление обозначает воздействие на результаты работы системы для достижения намеченной цели, то регулирование обозначает тип управления, основанный на методе выравнивания отклонений от нормы (эталона, заданной величины). Устройства (или органы), служащие для этой цели, носят название регуляторов.

Явления, которые отображаются в таких фундаментальных понятиях кибернетики, как информация и управление, имеют место в органической природе и общественной жизни. Таким образом, кибернетику можно определить как науку об управлении и связи с живой природой в обществе и технике.

Один из важнейших вопросов, вокруг которого идут философские дискуссии - это вопрос о том, что такое информация, какова ее природа? Для характеристики природы информационных процессов необходимо кратко рассмотреть естественную основу всякой информации, а таковой естественной основой информации является присущее материи объективное свойство отражения.

Положение о неразрывной связи информации и отражения стало одним из важнейших в изучении информации и информационных процессов и признается абсолютным большинством отечественных философов.

Информация в живой природе в отличие от неживой играет активную роль, так как участвует в управлении всеми жизненными процессами.

Материалистическая теория отражения видит решение новых проблем науки и, в частности, такой кардинальной проблемы естествознания как переход от неорганической материи к органической, в использовании методологической основы диалектического материализма. Проблема заключается в том, что существует материя, способная ощущать, и материя, созданная из тех же атомов и в тоже время не обладающая этой способностью. Вопрос, таким образом, поставлен вполне конкретно и, тем самым, толкает проблему к решению.

Кибернетика вплотную занялась исследованием механизмов саморегуляции и самоуправления. Вместе с тем, оставаясь методически ограниченными, эти достижения оставили открытыми ряд проблем, к рассмотрению которых привела внутренняя ломка кибернетики.

Сознание является не столько продуктом развития природы, сколько продуктом общественной жизни человека, общественного труда предыдущих поколений людей. Оно является существенной частью деятельности человека, посредством которой создается человеческая природа и не может быть принята вне этой природы.