Информационные системы и феномен жизни - Коштоев В. В.. Страница 6

- информацией является лишь то, что производит информацию.

С позиций атрибутивной концепции считается, что сама по себе упорядоченность 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 является информацией. Организация может проявить себя в качестве информации только при "информационном" взаимодействии материальных объектов. Поскольку информация проявляет себя только в процессах, то можно утверждать, что информация есть характеристика, качество этих специфических процессов, а не той или иной структуры. Одна и та же структура или сигнал 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 взаимодействий. 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 обрабатывать, т.е. система должна быть информационной. Способность к саморегулированию - свойство, противодействующее возрастанию энтропии, т.е. поступление и переработка внешней информации - есть способ борьбы с ростом 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. Следовательно, следующим специфическим, необходимым качеством ИС является ее термодинамическая неравновесность. Можно считать, что в основе информационных 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. Адаптирующие изменения всегда происходят как раз для строгого сохранения главного ядра существенных качеств системы. В данном случае можно утверждать, что адаптирующие изменения происходят, в основном, с целью сохранения 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 возникнуть "другая" информационная система, т.е. исходная так и не сохранится, иначе говоря, в этом случае теряется смысл в самих способностях к адаптации. Можно, конечно предположить, что цель этой адаптации является 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 некоторые функции этого объекта, т.е. по сути он тоже меняется. Тогда нужно выявить существенные его функции, качества, которые необходимо сохранить в процессе этой адаптации, но сразу же возникает вопрос: "существенные" - с каких позиций? То есть опять приходим к понятию назначения системы.

Вся информация, содержащаяся в ИС, включая программы функционирования подсистемы ПО, исходные образы, впечатления и т.д. обычно называется тезаурусом.

Максимальное значение, которое может иметь тезаурус ИС, в основном определяется объемом ЗУ и ЗУО системы. Каждой связи, функции, свойственной системе, соответствует определенная часть тезауруса. С другой стороны, из определения тезауруса следует, что одна его часть, локализованная 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 решений, т.е. является своеобразным "банком знаний". Из приведенного определения тезауруса очевидно, что сложность тезауруса в основном определяется сложностью алгоритмов, зафиксированных в "банке знаний", но которые конечно не могут реализовываться без соответствующей информации, размещаемой в "банке данных".

Если первую часть тезауруса обозначить как ТО, а вторую - ТП, то тезаурус 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 определяет, в основном, уровень сложности ИС. Можно утверждать, что сущность ИС определяется ее тезаурусом. И что для любой иерархической совокупности 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 тезаурусом ТЭi (i = 1, 2,....., N), то тезаурус рассматриваемой системы всегда меньше суммы тезаурусов ее элементов, т.е. всегда выполняется неравенство:

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 необходимость выполнения последнего неравенства.

В дальнейшем под понятием тезауруса будем понимать не только суммарный объем всей информации, содержащейся в ИС, но и всю "аппаратурную часть" ИС, которая реализует все процедуры обработки и хранения информации.

Основной информационной частью тезауруса каждой ИС должна быть модель, образ ее назначения, т.е. ЦЕЛЬ ее существования (образ "адекватного потребного будущего" по Бернштейну Н.А. [3]), и соответствующие альтернативные варианты ее достижения в зависимости от конкретного состояния ИС и окружающей среды. Процесс выбора способа достижения из этого альтернативного набора, является актом решения. Следовательно, акт решения предполагает наличие цели (или целей) и наоборот, наличие цели всегда предполагает необходимость акта решения. Цель заставляет ИС осуществлять совокупность действий, способствующих достижению этой цели. Комплекс действий, направленных на увеличение вероятности достижения этой цели, называется поведением. Следовательно, все ИС есть целеустремленные системы, т.е. управляющие, которые подчиняются принципам "объективной 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 принципов точной науки.