Гл.1-2

Коштоев В.В.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ФЕНОМЕН ЖИЗНИ

Тбилиси, 1998

ПРЕДИСЛОВИЕ

В последнее время в самых различных областях знания широко использу-

ются системные средства познанияб начиная с философского принципа сис-

темностиб общенаучного системного подхода, вариантов общей теории систем

- ОТС, и кончая системным анализом. Принципы системного подхода с успе-

хом применяются в математике, медицине, геологии, биологии, философии и

т.д. Наряду с системным подходом в последнее время получил широкое расп-

ространение также и информационный подход, как особый подход к научному

познанию действительности. Формирование этого подхода означает, что по-

нятие информации стало одним из фундаментальных понятий науки, причем,

как считает большинство исследователей, самым тесным образом связываемым

с живой материей.

Уже неоднократно делались попытки системного подхода к изучению Живо-

го, т.е. к решению проблемы феномена живой материи. эта глобальная проб-

лема, как известно, включает в себя ряд также нерешенных до сих пор фун-

даментальных проблем, таких как возникновение жизни, эволюция живого,

природа мышления и т.д. В завершении этого неполного списка проблем нуж-

но добавить еще одну, быть может, самую главную - проблему феномена че-

ловека, места его в объективном мире, смысла и цели его существования.

Испокон веков, как только человек осознал себя, человечество пытаетс

решить эту проблему. Очевидно, что невозможно рассматривать проблему фе-

номена человека без, хотя бы беглого, обсуждения основных специфических

функций его психики.

Как отмечает Э.Фромм в своей работе "Психоанализ и религия", самосоз-

нание, разум и воображение нарушили "гармонию" животного существовани

человека. Их появление превратило человека в аномалию, в каприз "универ-

сума", и что человек никогда не освободится от дихотомии своего сущест-

вования. Человек всегда будет стремиться объяснить себе самого себя и

смысл своего существования. эта проблема всегда будет иметь наивысший

приоритет в познавательной деятельности человечества.

Традиционно считается, что эти вопросы входят в компетенцию философии

и религии, т.к. одним из основных методологических принципов точных наук

в настоящее время является принцип "естественности", детерминированности

всех процессов, протекающих во Вселенной. Принцип, который, в существую-

щей сегодня его трактовке, полностью исключает телеологичность, т.е. са-

му постановку вопросов типа "зачем", "для чего", "с какой целью" и т.д.

Иначе говоря, сегодня наука считает, что в природе не может быть цели.

В отличие от методов других научных дисциплин, системный подход до-

пускает постановку такого типа вопросов, тем более при изучении информа-

ционных систем. Информационные процессы всегда выполняются для чего-то и

с какой-то целью. Поэтому в рамках системного и информационного подходов

можно попытаться в какой-то мере выяснить сущность такого типа вопросов

применительно к живой материи, к человеку, если, конечно, считать, что

любой живой организм можно рассматривать как информационную систему. По-

нятно, что никакой подход не позволяет в настоящее время найти конкрет-

ные, исчерпывающие, ответы на все эти вопросы, но используя системные и

информационные средства познания, можно попытаться хотя бы более четко

сформулировать возможные альтернативные решения и уточнить направления и

методы перспективных теоретических и экспериментальных исследований, ко-

торые позволили бы в будущем, если не полностью, то хотя бы частично ре-

шить проблему феномена Жизни. Но надо иметь в виду, что не исключена

возможность того, что в рамках научного подхода, т.е. на формализованом

уровне, эта проблема в принципе не поддается решению.

Методологические принципы системного подхода используют крайне общие

понятия, вплоть до фундаментальных категорий философии. Это обстоя-

тельство определило насыщенность текста данной работы такими понятиями,

большинсто из которых, к сожалению, в настоящее время не имеют общепри-

нятых адекватных определений. В частности, к таким фундаментальным поня-

тиям, используемым в данной работе, относятся: система, информация, раз-

витие, поведение, сложность и т.д. Отсутствие адекватных, общепринятых

определений этих понятий в первую очередь означает, что сущность их пока

недостаточно изучена, т.е. пока отсутствуют соответствующие адекватные

формализованные знания. Поэтому в процессе изложения материала одно и то

же понятие из этой группы будет многократно рассматриваться с целью пос-

тепенного приближения к наиболее приемлемым, с точки зрения автора, оп-

ределениям этих понятий. Естественно, подбор приведенных в работе опре-

делений этих понятий, трактовка и акцентирование отдельных положений

этих определений, отражают субъективную точку зрения автора. Конечно,

все обобщения и новые определения по своей сути, как обычно, также

субъективны.

Очевидно, что до того, как подойти к проблеме феномена человека, дл

"начала" надо попытаться понять суть такого феномена как жизнь вообще,

понять ее место в Бытие, понять сущность живых систем.

В данной работе не ставилась цель исследовать детально все свойства

информационных и живых систем, а делается попытка только выявить в самом

общем виде их специфические, характерные свойства или качества, на осно-

вании чего попытаться дать наиболее адекватные (с точки зрения автора)

определения этим понятиям, понять природу отношения живых систем к нежи-

вой материи, а отсюда хоть в какой-то степени попытаться осознать их

место в Бытие.

В работе делается попытка еще раз показать (с точки зрения автора,

более убедительно), что живые системы, т.е. все живое, являются естест-

венными информационными системами, и что живая материя, как и неживая -

первична, изначальна, т.к. никакие известные физические процессы разви-

тия не могут привести от неживых систем к информационным, т.е. живым.

Приводятся суждения о том, что основным, существенным качеством живых

систем, как естественных информационных систем, является их имманентна

системная способность (качество) к информационным, т.е. целенаправлен-

ным, взаимодействиям, которые в принципе отличаются от любых других ви-

дов взаимодействий: физических, химических и т.д. Этим и только этим жи-

вые системы принципиально отличаются от неживых систем. Поэтому естест-

венные информационные (живые) системы, т.е. системы способные к реализа-

ции информационных процессов, могут иметь любую физическую природу своих

структур, при условии, что эти системы будут термодинамически неравно-

весные, а следовательно динамичные и открытые.

Из предпосылки о первичности живой материи однозначно вытекает, что

человечество не может занимать абсолютно верхний уровень иерархии живых

систем. В то же время есть все основания считать, что информационна

система некоторого уровня иерархии в принципе не может адекватно осоз-

нать на формализованном уровне информационную систему (ее тезаурус -

суть информационной системы) более высокого уровня иерархии, если подра-

зумевать, что с ростом уровня иерархии увеличивается сложность информа-

ционных систем.

Показано, что есть все основания считать основным фактором эволюцион-

ного процесса, по крайней мере живых организмов Биосферы Земли, только

причины, имеющие информационную природу. Это следует из того, что Биос-

фера также является информационной системой. Поэтому, по всей вероятнос-

ти, эволюционный процесс живых систем, как любой информационный процесс,

- целенаправлен, т.е. имеет некоторую цель.

В связи с тем, что в Бытие существуют информационные, т.е. целенап-

равленные, процессы вполне обоснованно (даже необходимо) при познании

окружающего мира, точнее живой материи, использовать методы телеологии

наряду с методами точных наук. По Этому поводу Ф.Бруке образно заметил,

что "...телеология - Это леди, без которой ни один биолог не может жить,

но стыдится показываться на людях."

Ортодоксальные богословы и философы идеалисты объясняют религию, ис-

Ходя из представления о наличии в мире объективно сверхъестественного

начала и сверхъестественныХ явлений, подразумевая под "сверхъестествен-

ностью", нечто не подчиняющееся законам материального мира, точнее выпа-

дающего из цепи причинных связей, имея в виду под такими причин-

но-следственными связями только физические, химические и биологические,

а не информационные. Если же считать, что "сверхъестественные" явлени

есть проявление некоторых информационных процессов, то они оказываютс

вполне "естественными", но имеющими информационную причинность.

В итоге обсуждения проблемы феномена жизни и, в частности, обсуждени

специфических функций человеческой психики, автор приходит к достаточно

очевидному выводу о значимости такой функции человеческой психики, как

вера, а значит и такой формы общественного сознания как религия. Поэтому

данная работа может восприниматься как очередная апологетическая попытка

"вычислить" правомочность религиозного мировоззрения. Но автор не стре-

мился доказать "истинность" какого-то варианта из существующих религий,

хотя бы потому, что религиозные основы, как и любые формы веры - недока-

зуемы в принципе: в них верят или не верят. В конце концов религиозна

вера имеет такое же право на существование, если не большее, как и вера

научная. Тот факт, что любая наука существенно основывается на вере в

некоторые основополагающие, недоказуемые принципы, по всей вероятности,

не требует специального доказательства.

Таким образом, с точки зрения автора, вся сумма современных знаний с

большой степенью достоверности разрешает утверждать, что все живое - это

в первую очередь - информационные системы, а эти системы - первичны, из-

начальны, как и неживая материя. Если исходить только из этих двух осно-

вополагающих предпосылок, то весь ход дальнейших рассуждений в итоге од-

нозначно приводит к выводу, что для человека принципиально значима така

функция его психики, как вера; в частности, вера в существование абсо-

лютного, значимого смысла его жизни, адекватный образ которого не может

быть сформирован формализовано-логическим сознанием, а отсюда вытекает

значимость такого типа общественного сознания, как религия, поэтому

представляется целесообразным развитие на современном уровне принципов

теологии.

Результаты анализа сущности информационных систем, проведенного в

данной работе, вынуждают признать существование в Бытие объектов, явле-

ний принципиально непознаваемых на уровне формализованного сознания, как

индивидуального, так и общечеловеческого, т.е. с позиций традиционной

науки. Что-то каким-то образом "чувствуется" на уровне подсознания, че-

му-то приходится, а может быть даже необходимо верить. Тем самым форма-

лизованное сознание, подсознание, чувства и вера являются равноправными

и взаимо дополняющими функциями психики человека в процессе познания ок-

ружающего мира, а стремление к такому познанию отличает человека от ос-

тальных, известных нам, живых систем. Даже может быть сознание играет

меньшую роль в процессе такого познания.

Признание возможности "объективного" существования в Бытие естествен-

ных информационных процессов, представляется более перспективным чем от-

рицание их существования, как с позиций онтологии, так и гносеологии.

В заключение хотелось бы подчеркнуть, что в дальнейшем во всей работе

будет идти речь о естестаенных информационных системах и процессах реа-

лизуемых ими.

АННОТАЦИЯ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ФЕНОМЕН ЖИЗНИ

Коштоев В.В.

В книге с позиций системного и информационного подходов анализируетс

ряд проблем, связанных с феноменом живой материи. В результате проведен-

ного анализа автор приходит, в частности, к следующим выводам:

- все живое - это в первую очередь информационные системы;

- эволюционный процесс живого на Земле является целенаправленным,

т.е. информационным процессом;

- природа отображения окружающего мира любой информационной системой

однозначно обуславливает субъективность основ любых знаний;

- наиболее специфическое свойство психики человека - самосознание,

находится в самой тесной взаимосвязи с проблемой цели, смысла жизни че-

ловеческого индивида;

- смысл жизни человека не поддается пониманию на уровне формализова-

но-логического сознания;

- эта проблема до настоящего времени наиболее адекватно решается с

позиций религиозного мировоззрения.

Глава 1. ПОНЯТИЕ СИСТЕМЫ

Перед тем, как приступить к обсуждению понятия информационной системы

рассмотрим, что понимается под системой вообще и какие основные качества

свойствены такой сущности как система.

Как известно, каждый реальный материальный объект имеет определенную

внутреннюю организацию: упорядоченность в пространстве и (или) во време-

ни, т.е. структуру. Поэтому в современном понимании материя - есть

единство вещества или поля, энергии и организации.

Бесконечная совокупность предметов и явлений н аходится в самых раз-

нообразных отношениях, связях, друг с другом. Связь - есть общее выраже-

ние зависимости между явлениями, отражение взаимообусловленности их су-

ществования и развития [1]. Связи могут быть внутренние, внешние, непос-

редственные и опосредственные, функциональные и генетические, закономер-

ные и случайные и т.д. Любая форма связи имеет свое определенное основа-

ние, т.е. существенную объективную причину или причинность, котора

обеспечивает образование и существование связи. Обычно выделяют причины

материальные, энергетические и информационные. Причины первых двух видов

условно объединим в один вид: физичекий или силовой. Закономерные причи-

ны будем считать однозначными, т.е. функциональными. Тогда физические

причины в зависимости от способа их проявления можно подразделить на

функциональные, стохастические (вероятностные, случайные) и функцио-

нально-стохастические. Последний тип физических причин означает, что

причина состоит из двух компонент: одна из которых проявляется как функ-

циональная, а другая - как стохастическая. Тип, вид, причинности - опре-

деляет тип соответствухщей связи, отношения и взаимодействия.

Любые изменения реального объекта вызываются определенными причинами

и обуславливают некоторые следствия. Следовательно, связи, вызывающие

некоторые изменения реального объекта, являтся причинно-следственными

или детерминированными и обязательно предполагают определенную последо-

вательность во времени развития этого изменения (взаимодействия). Детер-

минизм, используемый в точных науках, в его современном понимании проти-

востоит любым формам телеологии - учению об особом целевом виде причин-

ности. Поэтому и разделяют причинности силовые, т.е. физические и инфор-

мационные, которые характеризуются (выделяются) своей целевой сущностью.

В дальнейшем будут рассматриваться в основном связи (отношения) двух

типов (видов): физические (силовые) - Ф-связи, и информационные - И-свя-

зи. Ф-связи - это связи, причинность которых всегда можно описать из-

вестными законами физики и химии, т.е. в основе Ф-связей лежат физичес-

кие причины. В И-связях, естественно, также осуществляется перенос энер-

гии и вещества, но кроме этого считается, что в этих связях переноситс

еще нечто, что называется информацией, сущность которой и будет обсуж-

даться в следующих разделах. Но по всей вероятности, более правильно оп-

ределить И-связи, как связи, в основе которых лежит хотя бы одна инфор-

мационная причина.

Физическая система - ФС, это система, в которой реализуются только

Ф-связи, а информационная система - ИС, это система, в которой имеетс

хотя бы одна И-связь.

Из приведенных определений видно, что оба типа связи: Ф-связи и

И-связи, могут отражать причинно-следственные отношения, т.е. являютс

каузальными. Иначе говоря, можно считать, что все-таки существуют Ф-кау-

зальность и И-каузальность или информационная детерминированность.

Теперь перейдем непосредственно к рассмотрению понятия системы. В

настоящее время не существует еще общепринятого определения понятия сис-

темы. Перед тем как привести очередное определение этого понятия, расс-

мотрим основные свойства, которыми должен обладать объект, чтобы его

можно Было считать системой. Согласно [2] существует по меньшей мере че-

тыре таких свойства.

1-ое свойство /целостность и членимость/.

Система - это прежде всего целостная совокупность элементов, т.е. с

одной стороны это целостное образование, а с другой - в ее составе от-

четливо могут быть выделены целостные объекты - элеметы.

Элемент системы - это объект, выполняющий определенные функции в сис-

теме, который в условиях данной задачи не подлежит расчленению на части.

Элементами системы могут быть не только вещественные объекты, но также

свойства и состояния, связи и отношения, фазы, этапы, циклы и уровни

функционирования и развития [3].

2-ое свойство /связи/.

Связь как атрибут системы можно определить как физический канал, по

которому обеспечивается обмен между элементами системы, а также между

системой и окружающей ее средой, веществом, энергией и информацией, т.е.

осуществляется то или иное взаимодействие.

С системных позиций значение имеют не любые, а лишь существенные,

системообразующие связи (отношения), которые с закономерной необходи-

мостью определяют интегративные свойства системы.

Системообразующие связи характеризуют такие взаимодействия между эле-

ментами системы, которые предполагают их одновременность существования.

В этом заключается принципиальное отличие системных отношений от причин-

но-следственных. В отличие от причинно-следственных связей, системообра-

зующие связи при статичном рассмотрении системы проявляются не как "де-

терминация прошлым, а как детерминация настоящим, как синхронная детер-

минация". Поэтому системообразующие связи выделяют в отдельный тип или

вид.

3-е свойство /организация/.

Это свойство характеризуется наличием определенной упорядоченности,

организации, что проявляется в снижении энтропии (степени неопределен-

ности) системы - H(S), по сравнению с энтропией системообразующих факто-

ров - H(F), определяющих возможность создания системы.

4-ое свойство /интегративные качества/.

Системе присущи интегративные (системные) качества, т.е. свойства,

которые не свойствены ни одному из ее элеменов в отдельности, но зависят

от их свойств.

Учитывая перечисленные свойства, которыми должен обладать объект,

чтобы его можно было считать системой, и считая их необходимыми и доста-

точными, в качестве наиболее общего определения понятия системы можно

принять следующее утверждение:

Система - это внутренне организованная, на основе того или иного

принципа, гетерогенная целостность, элементы которой находятся в отноше-

ниях (связях) между собой таким образом, что возникает, как минимум, од-

но новое интегративное качество, не свойственное ни одному из элементов

этой целостности.

Согласно общей теории систем - ОТС, любой объект есть объект-система!

Выделение системы из среды - это акт достаточно произвольный в том смыс-

ле, что мир состоит из бесконечного множества иерархических систем и вы-

бор критерия ограничения каждой системы зависит от произвольно выбранно-

го системообразующего фактора или системных качеств. Систему нельзя в

достаточной степени понять, не исследовав некоторое ее "окружение", ко-

торое вместе с рассматриваемой системой образует некую метасистему, вы-

деленную по тому или иному критерию (критериям) [4].

В связи с тем, что любой объект есть объект-система, в общем случае

каждый элемент системы также является системой, а с позиции рассматрива-

емой системы - некоторой подсистемой, которая в свою очередь, состоит из

своих элементов и т.д. Поэтому в ОТС вводятся понятия членимости и вло-

женности систем. Любая система имеет не менее двух уровней членения:

старший или нулевой - это сама рассматриваемая система, и младший или

первый - элементы выделенной системы.

Очевидно, что Ф-системы могут существовать как некоторые целостные

образования тогда и только тогда, когда мощность (сила) существенных

системообразующих связей между элементами этих систем больше, чем мощ-

ность (сила) связей этих же элементов с окружающей средой. Отсюда следу-

ет, что мощность системообразующих связей элементов i-го (младшего)

уровня членения системы всегда больше мощности таких же связей (i-1)-го

(старшего) уровня ее членения.

Еще одной характеристикой системы является ее структура, т.е. устой-

чивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов и внутри-

системных связей. Системы, как правило, обладают различными структурами.

Порядок вхождения элементов в подсистемы и объединение подсистем в це-

лостную систему образуют структуру членения системы. Структуры систем

могут быть редуцирующие и деградирующие, стабильные и нестабильные (ла-

бильные). По временному признаку выделяются экстенсивные структуры, в

которых с течением времени происходит рост числа элементов; и интенсив-

ные, в которых происходит рост числа связей и их мощности при неизменном

составе элементов.

В общем случае каждый элемент системы обладает системообразующими

свойствами, свойствами нейтральными по отношению к системе, а также сис-

теморазрушающими свойствами. Последние свойства при вхождении элемента в

состав системы обычно подавляются, однако такое подавление, как правило,

не бывает полным. Эти свойства элементов и определяют дисфункции элемен-

тов, т.е. функции, негативно влияющие на функционирование системы, в ко-

торую они входят. Наличие определенных системообразующих факторов - СОФ,

обуславливает возникновение системы. Причем, в каждой системе помимо ве-

дущих СОФ основного уровня, как правило, играют роль и СОФ "нижнего"

уровня членения. Причины, которые обуславливают возникновение системооб-

разующих свойств элемента системы и подавляющие его системоразрушающие

свойства, в общем случае, могут быть как внутренними, так и внешними по

отношению к элементу.

К системоразрушающим факторам - СРФ, прежде всего относятся: внешние

воздействия, развитие дисфункций элементов, возрастание энтропии. Здесь

следует отметить, что значение H(S)=0 свидетельствует о вырождении сис-

темы, т.е. о полной ее "заорганизованности". Абсолютная определенность -

другая сторона "энтропийной смерти". Существование системы требует опре-

деленного разнообразия, подвижности в пространстве и изменчивости во

времени.

Как само понятие системы относительно в какой-то степени, так и отно-

сительно понятие элемента системы. Как отмечалось выше, членение системы

в общем случае не имеет предела, поскольку и элемент может рассматри-

ваться как система (подсистема). Элемент системы является лишь условно

неделимой частью системы. Условность состоит в том, что хотя элемент в

общем случае и делим, но в рамках рассматриваемой системы дальшнейшее

его деление приведет к потере необходимых системозначащих свойств эле-

мента. Следует учитывать и то, что по разным элементам системы число

уровней членимости может быть различным.

Из множества свойств каждого элемента системы некоторые свойства

обуславливают системообразующие связи между этим элементом и другими

элементами рассматриваемой системы. Другие свойства могут определять

"внешние" связи данного элемента с окружающей средой, т.е. с элементами,

которые не принадлежат данной системе. В общем случае некоторая часть

обоих типов этих свойств может быть свойственна рассматриваемому элемен-

ту независимо от того входит он в систему или нет. Назовем эти свойства

условно локальными или индивидуальными свойствами элемента - ЛСЭ. Друга

часть этих свойств возникает как системное качество, т.е. это системные

свойства элемента - ССЭ, которые утрачиваются элементом при "изъятии"

его из системы. Часть "внешних" связей, как ЛСЭ, так и ССЭ, некоторого

элемента системы могут быть системообразующими для другой системы. Это

обстоятельство делает существенно неопределенным и понятие структуры

системы. Поэтому более однозначным представляется следующее определение

этого понятия: структура системы - это устойчивая упорядоченность во

времени и в пространстве некоторых существенных системообразующих факто-

ров, качеств (связей) данной системы. Главное, что присутствует в любом

определении структуры - это наличие некоторого множества элементов, т.е.

гетерогенность, наличие связей между элементами и определенная инвари-

антность во времени.

Поскольку структура - это только некоторая характеристика системы,

необходимо четко указать какие свойства и признаки системы в данном слу-

чае принимаются структурными, а какие - нет. Этот выбор зависит от целей

исследования системы. Следовательно, для одной и той же системы можно

построить различные структуры и между системой и ее структурой от-

сутствует однозначное соответствие.

Формирование, выделение, структуры является частью решения общей за-

дачи исследования, идентификации системы, причем такой, которая не опре-

деляет заранее систему в целом, а лишь выявляет ее конфигурацию (в общем

случае с какой-то степенью приближения).

В тесной связи с проблемой выделения структуры изучаемой системы на-

ходится проблема определения границ системы, т.к. не всегда ясно, как

отделить изучаемую систему от ее окружения. Для такого отделения, в

частности, мжно использовать в качестве соответствующего критерия харак-

тер системных связей или (и) мощность этих связей.

В ОТС вводится понятие рода [3]. Каждый объект обладает бесконечным

множеством качеств. Если одно качество - Р (или группа качеств) из этого

множества является общим для некоторой совокупности объектов, то эти

объекты образуют множество данного рода. Аналогично, когда все элементы

системы обладают одним и тем же качеством - Р, то такая система будет

системой объектов одного и того же рода. Причем в общем случае эта сис-

тема может бладать тем же родовым признаком Р, но может и не обладать.

Родовое качество Р элементов системы может быть системообразующим ка-

чеством, а может и не быть таковым. Родовое качество, тем более группа

таких качеств, в общем случае, может ограничить иерархию систем как

сверху, так и снизу.

Одной из самых важных характеристик системы является ее сложность.

Понятие сложности почти не поддается формализации и оценка сложности

системы обычно производится существенно субъективно. Среди основных фак-

торов, определяющих сложность системы обычно выделяют: число элементов,

связей, разнообразие элементов и связей, число уровней иерархии систем.

А.Н.Колмогоровым предложено оценивать сложность системы по объему опти-

мально-минимизированной программы (в битах), которая полностью описывает

систему, т.е. ее структуру и функции. В этом определении, по всей веро-

ятности, надо уточнить, что подразумевается под понятиями "полностью" и

"оптимально минимизированной программой". Да и вообще структура и функ-

ции системы какого уровня членения имеются в виду: всех или только нуле-

вого?

Если система рассматривается только как целостная совокупность, т.е.

изучаются только ее системные качества, то при оценке ее сложности дос-

таточно учесть число ее элементов нулевого уровня членения, число систе-

мообразующих и системных связей и количество способов реализации каждой

из этих связей. Если же система рассматривается как некотора

объект-система, во всем многообразии своих отношений с окружающей сре-

дой, то ситуация резко усложняется. При попытке учитывать системные свя-

зи рассматриваемой системы и все ее элементы, все связи всех нижних

уровней иерархии (членения), ни о какой количественной оценке сложности

системы не может быть и речи, если только не ограничиваться иерархией

систем одного и того же рода. При оценке сложности по таким же парамет-

рам с ограничением глубины членения объект-системы, элементы нижнего

уровня членения могут оказаться сложнее верхнего уровня, т.е. элемент

системы при такой оценке может оказаться сложнее самой системы, в кото-

рую он входит. В то же время по всей вероятности ясно, что все связи

всех нижних уровней иерархии прямо, а большей частью косвенно (опос-

редственно), обуславливают все системные связи рассматриваемого уровн

членения.

В любом случае пока можно принять утверждение, что всегда выполняетс

условие:

Si > S(i + 1),

где Si - некоторая усредненная сложность рассматриваемого уровня чле-

нения.

К со;алени. приходится все-таки согласиться, что четкого определени

понятия слжности пока невозможно сделать. В то же время, как это будет

показано в дальнейшем, корректная процедура сопоставления уровней слож-

ности информационных систем имеет очень важное и принципиальное значе-

ние. Поэтому при рассмотрении информационных систем будет сделана еще

одна попытка дать определение понятия сложности для частного случая ин-

формационных систем.

Как видим, даже определение статических характеристик систем, доста-

точно сложная проблема. Еще сложнее проблемы, связанные с генезисом и

эволюцией систем.

Глава 2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

При попытке сформулировать строго формализованное определение поняти

информационной системы - ИС, выявляется, что в настоящее время от-

сутствует общепринятое, исчерпывающее определение понятия информации.

Существует множество определений этого понятия, а также достаточно много

разных концепций этого феномена. Но можно выделить две основные концеп-

ции сущности информации. Первая основная концепция - это трактовка ин-

формации как неотЪемлемого внутреннего свойства каждого материального

объекта, т.е. как атрибута всей материи (атрибутивная концепция). Сог-

ласно В.М.Глушкову, "информация в самом общем ее понимании представляет

собою меру неоднородности распределения материи и энергии в пространстве

и во времени, меру изменений, которыми сопровождаются все протекающие в

мире процессы...". По утверждению А.Д.Урсула [5] "Природа информации

заключается в отраженном разнообразии, а количество информации выражает

количество разнообразия. Движение этого разнообразия (увеличение или

уменьшение) представляет собой информационный процесс". В последнем оп-

ределении информации имеется определенный отход от атрибутивной концеп-

ции, т.к. в него введено понятие отражение, являющееся уже определенным,

специфическим процессом. Что касается определения информационного про-

цесса, то А.Д.Урсул под такими процессами явно подразумевает только про-

цессы обработки информации, т.е. фактически только один частный случай

информационных процессов. Понятие информационного процесса безусловно

намного шире и оно будет рассматриваться чуть позже.

Атрибутивная концепция нередко встречает возражения и критику. Прежде

всего потому, что подобным образом можно определить и другие понятия,

например, такие как "структура", "организация", "негэнтропия", "упорядо-

ченность" [6].

Во второй, основной концепции главным, определяющим свойством инфор-

мации принимается органическая, неразрывная взаимосвязь понятия информа-

ции с управлением, функционированием самоорганизующихся и самоуправляе-

мых систем (функциональная, функционально-кибернетическая концепция).

Сторонники этой концепции исходят из того, что информация не существует

в неживой природе как таковая, сама по себе. Тем самым информация трак-

туется не как атрибут всей материи, а как функциональное свойство особо-

го класса высокоорганизованных систем. Согласно этому взгляду, информа-

ция возникла вместе с жизнью [6]. С позиций этой концепции и выделяетс

информационная форма причинности как особого вида детерминации, харак-

терного именно для самоуправляемых систем. Информационная причинность не

сводится ни к одному из известных ранее видов детерминации, качественно

отличается от любого из них, если исходить из того, что "...информацион-

ный процесс представляет собой целенаправленное воздействие функцио-

нальной формы организации предметов или явлений, или их систем на другие

предметы и явления (системы). Этот процесс не сводится к материальному и

энергетическому воздействиям как таковым, хотя он тесно связан с ними"

[7].

С позиций функциональной концепции в [8] приводится следующее опреде-

ление информации: "Информация есть такое воспроизведение одной системой

структуры другой, при котором она функционально выделяется и включаетс

отражающей системой в процессы управления, жизнедеятельности и практи-

ки". Представляется полностью обоснованым утверждение Э.П.Семенюка [6],

что в целом аргументы в пользу функциональной концепции информации го-

раздо более убедительны, чем доводы ее противников. Он отмечает, что ак-

цетирование функционального характера информации, т.е. ее неразрывной

связи с процессами самоорганизации и управления, позволяет четко выде-

лить качественную специфику информации, последовательно отличая ее от

любого другого феномена действительности. И далее: "По нашему мнению, в

неживой природе как таковой, самой по себе, информации нет: она возника-

ет лишь там, где есть не только источник, но и приемник информационных

сигналов, т.е. объект с достаточно высоким уровнем организации, возника-

ет в результате их взаимодействия". Согласно Н.Винеру информация - это

некое содержание (сведения), полученное из внешнего мира в процессе на-

шего приспособления к нему наших чувств. Он также отмечал, что информа-

ция есть информация, а не материя и не энергия, тем самым принципиально

противопоставляя информационные процессы физическим. Наконец, в [6] при-

ведено еще одно определение информации: информация - это отличная от ве-

щественно-энергетических факторов сторона отражения, воспринимаемая ма-

териальными системами со степенью организации, достаточно высокой для ее

хранения, переработки и дальнейшего использования в целях управления, и

выражающаяся в упорядоченных сведениях о степени вероятности того или

иного события из возможного разнообразия событий определенного вида.

Однако необходимо иметь в виду, что достаточно широко распространено

и другое понимание информации, а именно, как негэнтропии, меры упорядо-

ченности, организации, внутренней структуры объекта, т.е. информация по-

нимается здесь как имманентное свойство объкта или явления самого по се-

бе, взятого вне отношения, взаимодействия с другими объектами и явления-

ми. более полный обзор различных концепций в определении понятия инфор-

мации выходит за рамки данной работы. Этому вопросу посвящена обширна

литература. Здесь же попытаемся прийти к определению понятия информации

после детального анализа специфических качеств, которыми должна обладать

система, для того чтобы быть информационной.

Перед детальным рассмотрением понятия информационной системы полезно

будет напомнить структуру и общий принцип работы автоматической системы

управления или регулирования - АСУ, которая является простейшей и наг-

лядной моделью информационной системы. В явном или же неявном виде в

состав АСУ входят все компоненты, характерные для информационных систем.

В обязательном порядке в состав АСУ должны входить: устройство (дат-

чик, детектор), воспринимающее контролируемое внешнее воздействие (неко-

торый сигнал) - x(t), и исполнительный орган, предназначенный для ликви-

дации отклонения регулируемой, управляемой величины (параметра) - y(t),

от заданного значения или от заданного закона ее изменения. Причем, под-

разумевается, что всегда имеет место некоторая зависимость: y(t) =

f{x(t)}. В явном или неявном виде в состав АСУ также должны входить:

элемент, выполняющий процедуру сравнения внешнего воздействия или регу-

лируемого параметра с их эталонными значениями, и, в той или иной форме,

сами эталоны. Под влиянием x(t) в АСУ происходят различные количествен-

ные и качественные изменения, в результате чего y(t) может приобрести

некоторое значение, отличное от заданного или требуемого. В этом случае

регулирующие функции АСУ влияют на y(t) посредством регулирующего воз-

действия z(t) (выходной сигнал регулятора) так, чтобы рассогласование

{y(t) - y0(t)} стало бы возможно минимальным. Здесь y0 - эталонное, но-

минальное значение регулируемого параметра y(t). Функциональная зависи-

мость z(t) = f{y(t) - y0(t)} в общем случае может быть достаточно слож-

ной.

Ясно, что для функционирования АСУ необходим источник энергии. Это

если регулируется только некоторый качественный параметр, например тем-

пература. Если же регулировке подлежит и структура объекта, то в общем

случае необходим и двусторонний (между объектом и окружающей средой) об-

мен веществом. Таким образом, любая АСУ должна быть открытой и динамич-

ной системой. В ее состав одновременно должны входить такие элементы как

датчик, исполнительный орган, некий эталон или эталоны и элемент выпол-

няющий алгоритм процедуры сравнения. Исключение любого из перечисленных

элементов, точнее функций этих элементов, приводит к деградации АСУ, а

оставшиеся элементы можно считать, что "вырождаются", т.к. их функции

становятся бессмысленными, точнее - они не могут проявиться.

Теперь перейдем к рассмотрению понятия информационной системы. Дл

этого приведем еще одно определение информации. Согласно [2], информаци

- есть то, что извлекается из образа в процессе его "осознания" и соот-

несения с отображаемым объектом. Общая схема процесса отображения (по

[2]) представляется следующим образом. Допустим, что имеется отображае-

мый объект Х (объект-система) и информационная отображающая система Y

(субъект-система), включающая в себя подсистему - W, выполняющую непос-

редственно процесс отображения и в которой получен некоторый образ (мо-

дель) Х1 = F(X) оригинала Х. Для того, чтобы извлечь информацию об

объекте Х, содержащуюся в Х1, необходимо сопоставить полученное впечат-

ление с ранее накопленным, выяснить в чем сходство и в чем отличие обра-

за данного объекта от образов иных объектов, которые наблюдались в прош-

лом. Это предполагает в составе системы Y специальной под системы анали-

за и решения - Z, находящейся в тесном взаимодействии с отображающей

подсистемой W. В состав подсистемы Z должна входить и память, в которой

могли бы накапливаться впечатления как непосредственные (чувственные),

так и вторичные, образующиеся в процессе сопоставления и анализа текуще-

го образа.

Формирование идеального прообраза объекта Х, т.е. преобразование

Х' = f(X1) и есть процесс получения субъективной информации в ее об-

щем виде. Как считают авторы [2], ни воздействие, ни оригинал не содер-

жат никакой информации. Объективно содержит информацию лишь отображение

объект-системы, сформированное в субъект-системе.

Уточним несколько ситуацию, в которой рассматривается само понятие

информации, т.е. уточним структуру и специфические функции ИС. В общем

случае в состав ИС должен входить ряд специфических, обладающих соот-

ветствующими функциональными возможностями, элементов (подсистем), а

именно:

1. Рецептор (рецепторы) - подсистема, воспринимающая сигналы от окру-

жающей среды.

2. Память - ЗУ, где накапливаются предшествующие впечатления (или об-

разы) и фиксируются текущие впечатления.

3. Подсистема анализа и решения - ПО, т.е. подсистема обработки за-

фиксированной в ЗУ информации, со своей локальной памятью - ЗУО, в кото-

рой размещена программа функционирования подсистемы ПО.

4. Эффектор (эффекторы) - подсистема, непосредственно реализующая ин-

формационные процессы, которые свойствены данной ИС.

В зависимости от типа ИС сложность и конкретная конфигурация этих

подсистем может быть различной. В простейших ИС какие-то подсистемы мо-

гут быть не выделены четко как элементы системы, но в ИС обязательно

должны выполняться (непосредственно или же косвенно) все функции,

свойственные перечисленным подсистемам. Отсутствие хотя бы одной из этих

функций делает бессмысленным наличие остальных. Следовательно, или они

все есть одновременно и мы имеем случай ИС, или же их нет и - система

физическая.

Воздействие внешней среды на систему, воспринимаемое рецептором, на-

зывается сигналом (раздражителем). В общем случае сигнал может иметь

различную физическую природу, но он всегда материален. Сигнал - это не-

которым образом модулированное то или иное качество (параметр) некоторо-

го материального носителя, которое воспринимается данным рецептором.

Здесь под понятием модуляции подразумевается изменение соответствующим

образом во времени и (или) в пространстве количественных характеристик

рассматриваемого параметра (или параметров) носителя. Для поступления в

ИС информации извне наличие сигнала и соответствующего рецептора, т.е.

подсистемы, реагирующей на этот сигнал, необходимое, но не достаточное

условие. Если в результате физического воздействия внешней среды на ре-

цепторы ИС в ЗУ отображающей ИС (субъект-системы) в результате взаимо-

действия ЗУ и ПО из полученных впечатлений сформируется образ отображае-

мого объекта, то только в этом случае это воздействие внешней среды мож-

но считать сигналом, несущим соответствующую информацию. Таким образом,

отметим, что для формирования образа отображаемого объекта, т.е. для по-

лучения информации о нем, необходимо, чтобы в ЗУ отображающей ИС сущест-

вовали ранее сформированные образы, а в ЗУО - адекватная программа взаи-

модействия ПО с ЗУ.

Следовательно, тогда и только тогда, когда сигнал, рецептор, ЗУ и ПО

образуют отображающую динамическую систему, может сформироваться образ

отображаемого объекта и возникнуть системное качество субъект-системы -

информация.

Как видим, ИС характеризуется специфическим системным качеством, ко-

торое заключается в ее способности воспринимать информацию, благодар

тому, что в ее состав включена информация определенного объема и содер-

жания. Отсюда следует, что для того, чтобы такая реальность как информа-

ция проявила себя, необходимо наличие опять же информации, но другой.

Иначе говоря, информация проявляет себя только при взаимодействии с дру-

гой информацией. Это обстоятельство лаконично охарактеризовал К.Ф. фон

Вайцзекер посредством двух взаимно дополняющих тезисов:

- информацией является лишь то, что понимается;

- информацией является лишь то, что производит информацию.

С позиций атрибутивной концепции считается, что сама по себе упорядо-

ченность некоторого материального объекта, в данном случае -"носителя"

(информации), содержит в себе определенную информацию или является ею. В

дальнейшем, при изложении материала, для упрощения ситуации, также будем

использовать иногда понятие информации в таком контексте. Но всегда надо

иметь в виду, что сама по себе любая упорядоченность, организация не яв-

ляется информацией. Организация может проявить себя в качестве информа-

ции только при "информационном" взаимодействии материальных объектов.

Поскольку информация проявляет себя только в процессах, то можно утверж-

дать, что информация есть характеристика, качество этих специфических

процессов, а не той или иной структуры. Одна и та же структура или сиг-

нал в одном случае могут нести информацию, а в другом - нет.

Различают два способа обеспечения устойчивости систем: энергетический

и негэнтропийный. Первый способ развития обеспечивает отбор и сохранение

систем, обладающих большей энергией внутренних связей. Второй способ

развития сохраняет те системы, которые обладают наибольшим многообразием

способов поведения в ответ на разнообразные внешние воздействия, т.е.

наибольшим запасом информации - негэнтропии, возрастающим в процессе

развития системы. Как уже отмечалось, для формирования ФС необходимо,

чтобы мощность (сила) физических системообразующих связей - СОС, была бы

больше мощности физических системоразрушающих связей - СРС, или взаимо-

действий. При выполнении такого условия может сформироваться стабильная,

статическая ФС, которая характеризуется минимумом свободной энергии и

максимумом энтропии.

В том случае, когда мощность СРС соизмерима или больше по сравнению с

мощностью СОС, система оказывается нестабильной, и без дополнительных,

стабилизирующих некоторых факторов, будет со временем разрушена.

Единственным возможным стабилизирующим фактором в таком случае может

быть только наличие в системе соответствующих управляющих процессов

(т.е. наличие подсистем, реализующих эти процессы), которые фиксировали

бы или СРС или (и) результат его воздействия на систему и осуществляли

бы соответствующие компенсирующие, адаптирующие, действия. Но для того,

чтобы управлять некоторым объектом (процессом) нужно знать текущие его

параметры, знать оптимальные, нужные значения этих параметров, знать

способ (способы), алгоритм, приближения текущих значений этих параметров

к их оптимальным значениям. Иначе говоря, для реализации управляющих

функций, система должна принимать информацию, иметь ее и уметь ее обра-

батывать, т.е. система должна быть информационной. Способность к саморе-

гулированию - свойство, противодействующее возрастанию энтропии, т.е.

поступление и переработка внешней информации - есть способ борьбы с рос-

том энтропии.

Надо обратить внимание на то, что для эффективного выполнения функций

саморегулирования в ИС, мощность СОС должна быть соизмерима с мощностью

СРС (имеется в виду в основном физические связи). Иначе говоря, ИС, с

физической точки зрения, должна быть неравновесной. Только в этом случае

возможна энергетически эффективная реализация ее адаптирующих функций

под воздействием информационных сигналов. При "жесткой" стабильности

системы ее информационные качества оказываются бессмысленными. Следова-

тельно, следующим специфическим, необходимым качеством ИС является ее

термодинамическая неравновесность. Можно считать, что в основе информа-

ционных связей лежат процессы автоматического управления, обеспечивающие

стабильность ИС в условиях ее термодинамической неравновесности.

Адаптация предполагает способность системы менять свои структуру и

функции, качества, в зависимости от изменения влияния внешней среды. Но

суть этой способности заключается в том, что меняются не любые параметры

системы, а некоторые, не отражающие ее сущность, специфичность. Адапти-

рующие изменения всегда происходят как раз для строгого сохранения глав-

ного ядра существенных качеств системы. В данном случае можно утверж-

дать, что адаптирующие изменения происходят, в основном, с целью сохра-

нения системы как информационной, для того чтобы она могла реализовать

свое некоторое назначение. Сохранение просто информационных свойств по

сути ничего не дает, т.к. в результате такой "адаптации" может возник-

нуть "другая" информационная система, т.е. исходная так и не сохранится,

иначе говоря, в этом случае теряется смысл в самих способностях к адап-

тации. Можно, конечно предположить, что цель этой адаптации являетс

только сохранение системы, как некоторого физического объекта. Но и это

предположение по существу тоже ничего нового не дает, т.к. в процессе

адаптации, как мы уже видели, в общем случае изменяются структура и не-

которые функции этого объекта, т.е. по сути он тоже меняется. Тогда нуж-

но выявить существенные его функции, качества, которые необходимо сохра-

нить в процессе этой адаптации, но сразу же возникает вопрос: "сущест-

венные" - с каких позиций? То есть опять приходим к понятию назначени

системы.

Вся информация, содержащаяся в ИС, включая программы функционировани

подсистемы ПО, исходные образы, впечатления и т.д. обычно называется те-

заурусом.

Максимальное значение, которое может иметь тезаурус ИС, в основном

определяется объемом ЗУ и ЗУО системы. Каждой связи, функции, свойствен-

ной системе, соответствует определенная часть тезауруса. С другой сторо-

ны, из определения тезауруса следует, что одна его часть, локализованна

в ЗУ, является своего рода "банком впечатлений и образов", т.е. "банком

данных", а другая, обусловленная ЗУО, представляет собой совокупность

программ обработки, анализа впечатлений и образов, а также принятия ре-

шений, т.е. является своеобразным "банком знаний". Из приведенного опре-

деления тезауруса очевидно, что сложность тезауруса в основном определя-

ется сложностью алгоритмов, зафиксированных в "банке знаний", но которые

конечно не могут реализовываться без соответствующей информации, разме-

щаемой в "банке данных".

Если первую часть тезауруса обозначить как ТО, а вторую - ТП, то те-

заурус ИС: ТС = ТО+ТП. С другой стороны: ТС , ТФ 1 + ТФ2 +...+ ТФj +...,

где ТФj - часть тезауруса системы, ответственная за реализацию j-ой

функции, связи системы.

Таким образом, тезаурус - есть некое специфическое системное качество

ИС, которое имеет соответствующие количественные характеристики и опре-

деляет, в основном, уровень сложности ИС. Можно утверждать, что сущность

ИС определяется ее тезаурусом. И что для любой иерархической совокупнос-

ти ИС всегда выполняется условие:

ТСi > ТС(i+1).

Если информационная система на нулевом уровне ее членения состоит из

Т информационных элементов (подсистем), каждый из которых обладает теза-

урусом ТЭi (i = 1, 2,....., N), то тезаурус рассматриваемой системы

всегда меньше суммы тезаурусов ее элементов, т.е. всегда выполняется не-

равенство:

ТС << ( ТЭ1 + ТЭ2 +...+ТЭi +...+ ТЭN ).

Это существенное обстоятельство объясняется тем, что на любых уровнях

членения глобальной иерархии ИС, как систем одного и того же рода,

большая часть функций, связей, каждой объект-системы являются локальными

и только меньшая часть - системообразующими и системными. Только в том

случае, если все связи каждого элемента системы являются системными, это

неравенство может превратиться в равенство. Но в этом случае элементы

системы "вырождаются" и у системы исчезает структура, т.е. система также

перестает быть системой. В самой сущности понятия системы заложена необ-

ходимость выполнения последнего неравенства.

В дальнейшем под понятием тезауруса будем понимать не только суммар-

ный объем всей информации, содержащейся в ИС, но и всю "аппаратурную

часть" ИС, которая реализует все процедуры обработки и хранения информа-

ции.

Основной информационной частью тезауруса каждой ИС должна быть мо-

дель, образ ее назначения, т.е. ЦЕЛЬ ее существования (образ "адекватно-

го потребного будущего" по Бернштейну Н.А. [3]), и соответствующие

альтернативные варианты ее достижения в зависимости от конкретного сос-

тояния ИС и окружающей среды. Процесс выбора способа достижения из этого

альтернативного набора, является актом решения. Следовательно, акт реше-

ния предполагает наличие цели (или целей) и наоборот, наличие цели всег-

да предполагает необходимость акта решения. Цель заставляет ИС осу-

ществлять совокупность действий, способствующих достижению этой цели.

Комплекс действий, направленных на увеличение вероятности достижени

этой цели, называется поведением. Следовательно, все ИС есть целеустрем-

ленные системы, т.е. управляющие, которые подчиняются принципам "объек-

тивной телеологии" [9], и при изучении которых не только правомочна, но

и необходима постановка вопросов "для чего", "зачем", "с какой целью" и

т.д. Вопросов - в принципе недопустимых в рамках методологических прин-

ципов точной науки.

Характер чисто вещественно-энергетических взаимодействий, т.е. харак-

тер Ф-связей, обусловлен вариационными принципами, из которых следуют

законы сохранения, термодинамики и т.д. Информационные взаимодействия,

т.е. И-связи, могут реализоваться только при наличиии цели. Все

И-действия, т.е. определенное поведение, иницируется только при наличии

отклонения текущего состояния ИС от целевого. Характер поведения или

И-действия, в основном зависит от программы, реализующей процесс дости-

жения цели. Эффективность И-взаимодействия оценивается по скорости дос-

тижения цели, точнее состояния, при котором отклонение от цели достигает

возможного минимума, при меньших энергетических затратах. Но, по всей

вероятности, наиболее эффективным нужно считать то И-взаимодействие, вы-

полнение которого потребовало наименьших изменений характеристик ИС, при

одновременном достижении поставленной цели. Основной или единственной

целью любой ИС, в общем случае является обеспечение ее стабильности в

условиях термодинамической неравновестности. Поэтому понятие цели систе-

мы можно определить как задачу достижения желаемого состояния системы

[10]. Понятия цели, целеполагания и целенаправленности будут более под-

робно рассматриваться в следующих разделах.

Наиболее важные качества информации: как ценность и объем, также тя-

жело поддаются четкому определению. Как ценность, так и объем информации

в большей степени, если не в основном, обусловлены поставленной

субъект-системой целью. Эти качества, как и сама информация, как некото-

рая сущность, возникают (проявляют себя) только в процессе достижени

системой некоторой поставленной ею цели. С позиций целеполагания эти ка-

чества допускают процедуру количественной оценки, но такая процедура

редко бывает строго формализованной.

Теперь рассмотрим временные качества, характерные для ИС. Как извест-

но, циклические, ритмические процессы встречаются в системах любого ти-

па. Принято считать, что ритмичность, как проявление периодичности, вы-

ражает стабильность динамических процессов. Для ИС ритмические, цикли-

ческие процессы являются одним из системообразующих условий. Это объяс-

няется тем, что без таких процессов невозможно реализовать информацион-

ные функции: прием, передача, обработка информации и реализация поведе-

ния, т.е. действий, имеющих причинность информационного типа. В общем

случае в каждой ИС может реализовываться определенное множество ритми-

ческих процессов, но только их принципиальная синхронизация обеспечивает

само существование ИС, как динамической системы, находящейся в неустой-

чивом равновесии с окружающей средой. Из всей совокупности ритмических

процессов, реализуемых в ИС, часть из них, или один такой процесс, ис-

пользуется в качестве временной шкалы, посредством прямой или косвенной

регистрации, тем или иным способом, количества циклов данного ритмичес-

кого процесса (или процессов). Следовательно, в ИС в определенной форме

существует информация об относительном приращении времени, т.е. этим

системам присуще имманентное "чувство" времени, способность ощущать нап-

равление времени.

Как отмечалось, для любого i-го уровня членения любого типа системы

всегда выполняется условие:

Wi < W(i + 1) (2.1),

где Wi - некоторая усредненная мощность системных связей. Для ИС мож-

но попробовать постулировать еще одно условие:

ti > t(i + 1) (2.2),

где t - некоторая усредненная длительность периода циклических про-

цессов. Тогда условие (2.1) может выполняться не только за счет увеличе-

ния энергии связи, но и за счет уменьшения величины t.

С другой стороны известно, что при любой процедуре обработки информа-

ции с определенной вероятностью возникают те или иные ошибки, которые

имеют тенденцию с течением времени накапливаться, что в итоге приводит к

деградации управляющих, т.е. информационных функций системы, а значит и

к разрушению самой системы. Точнее, накопление этих ошибок происходит по

мере увеличения количества циклов "опорного" ритмического процесса сис-

темы. Поэтому можно предположить, что данное обстоятельство является од-

ной из причин, обуславливающих некоторое типичное усредненное время жиз-

ни - Т информационной системы, по истечении которого данная система, как

материальный объект, распадается. Для времени жизни ИС также можно поп-

робовать постулировать, что в общем случае выполняется условие:

Ti > T(i + 1) (2.3)

Но с другой стороны по всей вероятности можно предположить, что

Ti = ki??ti (2.4)

где ki - некоторое усредненное количество циклов определенного типа

ритмических процессов. Поэтому скорее всего условие (2.3) отражает общую

тенденцию, но в частных случаях ряд факторов, свойственных конкретным

ИС, могут сформировать такое значение ki, то это условие будет нарушено.

Следовательно, еще одним необходимым системообразующим условием дл

ИС является наличие синхронизированных циклических процессов, обеспечи-

вающих, в частности, нужную последовательность информационныХ процессов

в системе, и имманентное свойство (качество) ощущать направление време-

ни.

Попробуем подвести некоторые итоги.

Детальный анализ всех способов проявления такой сущности как информа-

ция позволяет выделить два самых существенных момента.

1. Информация не может существовать в отрыве от некоторого матери-

ального носителя.

2. Информация может проявить себя только в результате функционирова-

ния некоторой информационной субъект-системы.

Основываясь на этих выводах, попробуем дать "очередное" определение

понятия информации. Итак:

- упорядоченность в пространстве некоторых параметров двух взаимо-

действующих подсистем некоторой системы проявляет себя как информаци

тогда и только тогда, когда своеобразие и результат этого взаимодействи

зависит от характера, специфичности этой упорядоченности.

Отсюда следует, что сама по себе организация, как некоторое качество

объект-системы, не есть информация. Она может проявить себя как информа-

ция только в определенных, специфичеких процессах. Следовательно, можно

утверждать, что только в процессе функционирования ИС, как специфической

формы существования материи, выявляется (наблюдается) такой специфичес-

кий атрибут (качество) материи, как информация. И наоборот, наличие в

данной системе подсистем с этим качеством материи, позволяет реализо-

ваться информационной системе, как специфической форме существования ма-

терии. В такой ситуации единственно приемлемым, и можно считать доста-

точно обоснованным, является следующее утверждение:

- специфическое качество - информация и специфическая форма существо-

вания - ИС, являются фундаментальными, изначальными, как и сама материя.

Это утверждение имеет чрезвычайно важное, принципиальное значение и

влечет за собой очень важные следствия. Поэтому более развернутому и де-

тальному обсуждению этого утверждения будет посвящен специальный раздел.

Пока же будем считать, что это утверждение достаточно обоснованно. В

частности из этого утверждения вытекает интересное и очень важное

следствие, что ИС (естественная) может возникнуть только от другой ИС.

Никакой процесс прогрессивной эволюции сам по себе, под влиянием только

физических причин не может реализовать переход от ФС к ИС. С точки зре-

ния такого перехода глобальные множества ФС и ИС - это принципиально не-

перекрывающиеся множества. Обратный переход от ИС к ФС, в процессе дег-

радации ИС, возможен и реализуется. Переход от ФС к ИС возможен только

под управлением другой ИС, т.к. только ИС может ввести в состав ФС ин-

формацию, необходимую для преобразования ФС в ИС.

Возникновение естественных ИС от ИС - это фактически процесс само-

воспроизведения, т.е. размножения. Поэтому очередным существенным, спе-

цифическим качеством ИС должна являться способность самовоспроизведения,

с генетической передачей основной, базовой программы (информации) функ-

ционирования. А это, как известно, - одно из основных качеств живой ма-

терии. Поэтому, уже на этом уровне анализа свойств ИС, становится оче-

видным, что ИС, конечно естественные, есть живые системы - ЖС, т.е.

Жизнь.

В связи с тем, что генетическая передача информации, как и любая пе-

редача информации, всегда происходит с некоторой погрешностью, ИС в про-

цессе самовоспроизведения, от поколения к поколению, т.е. в процессе фи-

логенеза, изменяет свои параметры (качества), т.е. проявляет изменчи-

вость, что в итоге приводит к способности ИС эволюционировать (наряду с

другими возможными причинами эволюции, которые будут подробнее рассмат-

риваться позже). В процессе эволюции ИС возникающие новые приспособлени

(новые функции управления), препятствующие деструктивным факторам, в

частности, деструктивному воздействию внешней среды, сохраняются. Точ-

нее, преимущественное развитие получают те ИС, которые при данной сово-

купности внутренних и внешних условий достигают максимального значени

негэнтропии. В этом заключается 5-й закон энергоэнтропики [5]. К пробле-

ме эволюции ИС мы еще вернемся несколько позже.

Теперь попробуем привести несколько другое (очередное) определение

понятия ИС:

ИС - это самовоспроизводящаяся, открытая, динамичная, адаптирующаяс

и эволюционирующая, термодинамически неравновесная система.