Информация - материальна

Споры вокруг материальности информации никогда не затихали. Но я только сделаю предположение, а как вам к нему следует относиться — уже ваше дело.

Может быть, мы сбиты с толку идеей бита? «Включено-выключено». «Да — нет». «Имеется — отсутствует». «1—0». Это состояние традиционно называют минимальной единицей хранения и передачи информации. Из битов образуются байты, килобайты, мегабайты, и так далее. Их обрабатывают разного рода электронные машины. Для этих машин такая система является привычной.

Но… Никто не задумывается, что состояние вещества, подобное состояниям бита, противоречит законам природы и физики. Почему? Потому что бит, существующий в современной двоичной системе представления информации является прообразом идеи традиционного позиционного переноса, который осуществляется в любой счетной системе. Это делается только «для удобства» записи, обеспеченной состоянием ограниченности визуальной человеческой памяти, ее неспособности хранить последовательности большой емкости. То же самое происходит и в любых других счетных системах.

Для примера, мы можем сфокусировать внимание и на символе, который изменяется по мере счета в десятичной системе. Вот он, символ числовой единицы: «1».

Теперь он меняется: «1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9»… Пока все хорошо. Но с прибавлением единицы он становится ничем, нулем «0», а рядом с ним появляется его родственник, «1», который по значению больше стоящего справа, но по существу, меньше предыдущего значения последнего.

Посмотрите еще раз, как отличаются «9» и «10», абстрагировавшись от арифметических правил. Представьте «9», например, железной скобой. Да, при определенном усердии, мы могли бы выгнуть ее в «0», или перевернуть ее и получить «6»… Но с какой стати ей «вздумалось» размножаться? Почему операционное правило заставляет нас изменять интуитивному, разумному чувству сохранения единицы материи? Есть простое объяснение — мы учили правила математики в раннем детстве. Нас приучили так обращаться с арабскими цифрами.

Однако, это слишком сложно для природы. В физике так не происходит. Ничто в природе мгновенно не теряет свой вес, долю излучения или энергию; и не порождает нечто рядом, размножившись.

Но если мы представим единицу информации, как материальный атом, ненулевое значение, физический объект, — все становится на свои места. Если значение этой единицы меняется, например, она начинает излучать больше тепла (или меняется любой другой ее характерный показатель), то для нее не будет никаких оснований совершать фазовый переход из большого значения в знак пустоты. Также, совершенно очевидно, что она не породит себе подобного рядом, «разрядившись», или исчезнув до нуля. Даже с электрическим разрядом такое невозможно.

Теперь, вспомните, как выглядит молекула ДНК. Это грандиозная, совершенно сумасшедшая физическая последовательность элементов соединений, но между ними нет пробелов, пустот. Нет нулей и единиц. Каждый элемент в ней обладает различными свойствами, и мы могли бы их представить как символы с градациями от 1 до 4… Но они имеют смысл только тогда, когда сцеплены друг с другом. Единицы информации в ДНК не перепрыгивают с одного места в другое; да, между ними могут возникать «ошибки» при делении, которые называются мутациями, но это исключение, а не правило.

Можно взглянуть и шире на окружающий мир. Если бы мы могли «нажать на паузу» вселенную, как герой фильма «Брюс Всемогущий», то могли бы увидеть нечто ошеломительное. Используя томограф, мы рассмотрели бы, как отдельные нейроны внутри чьей-то головы светятся яркими звездочками, оставаясь на одном месте. Они виделись бы нам материальными. Вероятно, мы бы убедились, что информация материальна. Мы могли бы изучать их, сравнить друг с другом их заряды… Но вновь «запустив вселенную на воспроизведение» мы опять рискуем потерять веру в материальность информации, ведь все происходит слишком быстро и неуловимо.

С позиции материальности информации — все сущее становится на свои места. Каждый символ, как единица информации, сохраняет свое равновесие. Возможно, меняется его внешний вид, его характеристика, но не меняется единство, внешняя целостность «атома» информации.

Если рассуждать в этом направлении, получается, что наша общепринятая концепция информации абсолютно синтетична и неестественна. Беспорядочные переходы элементов этой «синтетической» информации из одного состояния в другое совершаются лишь из-за ограниченности своих условий. Счет и предложения из слов любого естественного языка на бумаге, как и в любой электронной машине, работают против законов физики; но мы находимся в этой парадигме информационного представления мира как в ловушке и не можем выйти из нее.

В природе этого не происходит. Здесь все постепенно. Здесь нет состояния «Ничего» и состояния «Все», что предлагается двоичной или любой другой системой счисления. Но, как тогда считывается эта естественная информация, спросите вы?

Примеров можно привести сколько угодно. Допустим, речь может идти об информации, которую несет электромагнитное излучение. Она может обладать настолько плотной потенциальной емкостью, что легко приближается к возможностям бесконечной символьной последовательности. Вспомните об астрономии. Чем занимаются астрономы со спектральным анализатором, когда ловят излучение далеких звезд? По существу, они получают единственный символ, атом информации в виде луча света, но расшифровывают его с помощью спектра, получая колоссальное количество информации — в первую очередь, о содержании массы различных химических элементов… Не говоря уже, что применяя дополнительные методы исследования, они получают сведения о расстоянии, приближении или удалении звездного объекта, его размере, массе, составе атмосферы… и это все может быть получено из единственного однородного луча света. По сути, единичного символа бесконечной символьной последовательности, атома информации. Разве это не потрясающе?

Информация не преодолевает законы сохранения энергии, поскольку она и есть материя и энергия, заключая два состояния в одном. Это то, что изменяется и сохраняется, но не то, что внезапно исчезает или так же молниеносно размножается.

Какой из всего вышеописанного следует вывод? Информация по своей глубокой природе соблюдает единство своей материальной составляющей. Любой элемент информации сохраняет свою целостность, а хорошим алгоритмом обработки информации должен быть такой, который не нарушает этой целостности, соблюдает условия его существования.

Помните выражение «Наши мысли материальны»? Похоже, что это не фантазия. Это буквальное, атомарное состояние нашего мышления. Состояние, которое скорее можно назвать течением, колебанием, передачей энергии, механикой. Но не двоичным кодом.

Так идея материальности, механистичности информации и идея бесконечной символьной последовательности идеально дополняют друг друга. Можно сказать даже, что их брак свершился на небесах. В буквальном смысле.

Но каким может быть практическое применение симбиоза из этих двух идей? Давайте рассуждать дальше. С увеличением последовательной емкости единицы передачи информации до числа, приближенного к бесконечности, мы получаем фантастические возможности.

Кстати говоря, сегодня у нас в распоряжении есть достаточные технические мощности, чтобы получить симуляцию если не бесконечной, то приближенной к бесконечности символьной последовательности. Если ее решение окажется воплощено на аппаратном уровне процессора, она может быть лучшим архиватором документов, сжимающим большие файлы в десятки, в сотни и даже в тысячи раз. Представьте, что вы могли бы записать на флешку, емкостью 16 гигабайт, объем данных, эквивалентный одному террабайту? И главное, вы могли бы читать эти данные без потери скорости.

То же самое может произойти и с процессом передачи данных, который может быть ускорен в сотни и в тысячи раз. Смартфоны с подобной архитектурой процессора могли бы позволить настолько снизить нагрузку на базовые станции, что даже 100 000 абонентов, подключенных одновременно, в одном месте к сети — не почувствуют проблем со связью. В то же время, мы могли бы повысить надежность зашифрованной передачи данных настолько, что любые идеи создания квантового компьютера, способного сломать эти коды, покажутся смешными.

Впрочем, это уже совсем другая история.

(Из книги С.В. Соболенко "Искусственный интеллект. Строки, контекст и волны на Паскале").