Музей форума дьякона Кураева (1999 - 2006)

Профессор Вернер Гитт, глава отделения обработки информации Федерального института физики и технологии(Германия) ИНФОРМАЦИЯ : ТРЕТЬЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ ВЕЛИЧИНА В любой отрасли науки и техники две величины издавна считаются основополагающими и универсальными: энергия и материя. Но есть еще одно понятие,которое оказывается столь же широким и фундаментальным - информация. Мы имеем дело с информацией на каждом шагу: в информационных технологиях, системах связи, системах управления,в языках, биологических системах, в информационных системах живых клеток. Так что информация по праву считается третьей универсальной и основополагающей величиной. Информация - базовое понятие в таких областях, как технология, биология и лингвистика. Продвигаясь рука об руку со стремительно развивающимися компьютерными технологиями,новая отрасль науки - информатика приобрела значение, которое трудно было вообразить два-три десятилетия назад. Информационная насыщенность всех живых существ - самое весомое свидетельство против эволюции и в пользу целенаправленного Творения. Анализируя разнообразные пути передачи информации, мы приходим к заключению, что формы жизни были созданы в соответствии с разумным планом. Информация передается с помощью набора символов (статистический уровень), упорядоченных использованием кода (синтаксический уровень),для передачи значащего сообщения (семантический уровень), которое вызывает ответную реакцию (цель).Эта модель проиллюстрирована на рисунке. ПЕРЕДАТЧИК Ожидаемый результат Выраженная мысль Использованный код Переданный сигнал УРОВНИ ИНФОРМАЦИИ Цель Семантика Синтаксис Статистика ПРИЁМНИК Получаемый отклик Понятое значение Воспринятый код Полученный сигнал Уровни информации: Статистика Самое главное требование для того, чтобы некая информация могла быть передана от передатчика к приемнику - набор символов. Например,печатное сообщение передается с помощью алфавита. Чем длинней сообщение, тем больше информации может в него вместиться (хотя, конечно,можно много написать, сказав этим очень мало). Математическое определение понятия информации первым дал Клод Э. Шеннон (Claude E. Shannon) в статье “Математическая теория информации” в 1948 году. Введенная им единица измерения информации, “бит” (binary digits - двоичные цифры), позволяла делать количественные суждения о связях, прежде не поддавшихся математическому описанию. В простейшем случае, если есть всего лишь два символа, встречающиеся с одинаковой частотой, информация, содержащаяся в одном из этих символов, может быть определена единицей в один бит. Таким образом, согласно Шеннону, статистическое содержание информации в цепочке символов есть количественная величина. Она может быть выражена в битах. Плотность информации, то есть количество информации на единицу объема, есть мера эффективности хранения и передачи информации. Высочайшая плотность информации. Самая высокая известная нам плотность информации наблюдается в молекулах ДНК, которые содержат в себе гены живых клеток. Эти биохимические вместилища информации имеют 2 нм в диаметре (10х9 нм = 1 м) и закручены в спираль с шагом 3,4 нм.В результате объем такой спирали составляет (1,068)x10х-20 см3. Каждая спираль содержит десять химических символов (нуклеотидов), чем достигается плотность информации (9,4)х10х20 знаков на см3. Поскольку содержание информации в каждом из четырех разных нуклеотидов, составляющих ДНК - 2 бита, то статистическая плотность информации в ДНК - (1,88)х10х21 бит на см3. Интересно сравнить эти величины с высочайшей плотностью информации в искуственных кремниевых микросхемах. Современный (1990г.) 1-Мбитовый DRAM (dynamic random-access memory) (Рис.3) позволяет хранить 1.048576 бит информации на площади примерно 50 мм2. В таком устройстве, толщиной примерно 0,5 мм, плотность хранения информации составляет 42000 бит/мм3, или (4,2)х10х7 бит на см3. Информационная емкость ДНК, носителя информации живых существ, в (4,5)х10х13 раз выше,чем у мегачипа! Я бы хотел проиллюстрировать эту разницу одним примером. Общая сумма информации, собранной во всех библиотеках мира, оценивается в 10х18 бит. Если бы эта информация была записана в молекуле ДНК, для нее хватило бы одного процента объема булавочной головки. Если бы вся эта информация была бы записана с помощью мегачипов, то высота их, сложенных в стопку, была бы больше расстояния от Земли до Луны. Эффективность ДНК так высока потому, что ДНК - трехмерная молекула, а чип - двумерное хранилище информации. Кроме того, в чипе возмож- на лишь двухвариантная коммутация, что ведет к двоичному коду, а ДНК, с четырьмя различными нуклеотидами, имеет четверичный код, при котором одно состояние уже представляет два бита. Кроме того, даже самая продвинутая технология сверхвысокого уровня интеграции не дает нам возможности управлять чем-либо на уровне единичной молекулы. Как носитель информации, молекула ДНК эффективней кварцевых произведений человеческой высокой технологии в 45 миллионов миллионов раз. Шенноновское определение информации относится исключительно к статистическим взаимосвязям последовательностей символов и полностью игнорирует их семантический аспект. Эта теория делает возможным дать качественное описание таких характеристик языка, которые внутренне основываются на повторяемости. Вопрос же, несет или нет цепочка символов какое-либо значение, при этом не рассматривается. Проблема грамматической правильности на этом уровне рассмотрения также не ставится. Уровни информации: Синтаксис Сочленение символов, образующих слова, равно как и связь слов для образования предложения в значащем сообщении есть предмет сознательно установленных договоренностей. В любом языке, например, в английском, есть определенный словарный запас и некие договоренности о грамматике и порядке слов в предложении. Синтаксис живых языков - гораздо более сложная структура, чем в искусственных, например, в компьютерных языках. Синтаксис формализованного языка должен быть завершенным и однозначным, поскольку, например, компиллятор не имеет возможности сверяться с намерениями программиста. Некоторые языки используют не буквы, а другие символы - например, химические формулы, музыкальные ноты, электрические схемы, дорожные знаки, иероглифы, код азбуки Морзе (точки, тире), звуки, генетические коды, фигуры танца собирающих пыльцу пчел, язык жестов у глухонемых и прочая, и прочая... На синтаксическом уровне передачи информации символы определяют лексикон и грамматику. Для компьютерных программ, например, код определяется и исполняется однозначно. Он должен быть известен и приемнику, и передатчику информации, иначе они просто не смогут вступить в информационный обмен. При передаче информации сам код столь же важен, как и используемые в нем символы. Существование кода является основой мыслительного процесса. Наличие в любой системе основного кода свидетельствует о заложенной в ней разумной идее и опровергает возможность случайного ее возникновения. Белки - основное вещество живых организмов, образующее, в частности, такие важные вещества, как ферменты, антитела, гемоглобины и гормоны. Эти вещества являются определяющими и для отдельного организма, и для вида в целом. Только лишь в человеческом теле есть не меньше 50 000 различных белков. Их структуры кодируются с помощью ДНК. Все белки в живых организмах состоят из 20 различных аминокислот, связанных в определенном порядке. Каждая аминокислота кодируется с помощью цепочки аминокислот в ДНК. Генетический код, как все другие типы кода, мог появиться лишь в результате разумного замысла, а не возникнуть случайно. Уровни информации: Семантика Последовательность символов и синтаксические правила формируют необходимые предпосылки для представления информации. Но основной аспект сообщения, однако же, состоит не в выбранном коде, форме символов или методе передачи (письменных, оптических, акустических, электрических, тактильных или обонятельных сигналах), но в его значении (семантике). Этот центральный аспект информации не играет никакой роли в ее хранении или передаче. Плата за передачу телеграммы зависит не от важности ее содержания, а просто от количества слов, однако отправителя и получателя, конечно же, интересует значение, и ни что иное. Именно значение превращает последовательность символов в информационное сообщение. Согласно утверждению Норберта Винера, основателя теории информации и кибернетики, информация не имеет физической природы, хоть и передается физическими средствами: “Информация - это информация, она ни вещество, ни энергия. Любой материализм, не способный принять это в расчет, в наше время больше не имеет шансов выжить”. Семантический подход, таким образом, не оставляет места механицизму. Компьютер - всего лишь синтаксическое приспособление, не различающее семантических категорий. Мы должны видеть различие между информацией и знанием, между алгоритмически обусловленными ветвями программы и обдуманными решениями, между определением величины и осознанием значения, между формальными процессами в дереве решений и индивидуальным выбором, между значимостью компьютерных операций и творческого мышления, между накоплением данных и процессом обучения. Все названное первым под силу компьютеру, и в этом его значение и область его применения, но здесь же лежат и ограничения его использования. Значения всегда представляют мыслительные понятия. Они не связаны с материей или энергией и происходят из разумного источника. Информация может накапливаться и передаваться физическими средствами лишь с помощью языка. Сама информация совершенно инвариантна по отношению к изменению способа ее передачи (акустической, оптической, электрической) и системы запоминания (мозг, книга, компьютерное устройство). Причина этой неизменности лежит в нематериальности ее природы. Уровни информации: Цель Цель является высшим уровнем передачи информации. Информация передается для того, чтобы вызвать соответствующий отклик у ее получателя. В языке значимые предложения связываются друг с другом таким образом, чтобы сформулировать просьбу, недовольство, вопрос, указание, которые должны вызвать определенное действие у получателя сообщения. Информация, переданная операцией, производимой механически, или отправлением функции биологического органа вызывает ответ, лишенный всяких степеней свободы. Перевод с иностранного языка и инстинктивное поведение дают пример ответа с ограничением степеней свободы. Компьютерные программы созданы для решения систем уравнений. Птица-самец своим пением старается привлечь внимание самки или предъявить права на территорию. С помощью рекламного объявления производитель старается убедить покупателя приобрести его продукцию.Этот целевой аспект информации нуждается в статистическом,синтаксическом и семантическом уровнях для получения ожидаемого отклика. Значения всегда представляют мыслительные понятия. Они не связаны с материей или энергией и происходят из разумного источника. Информация в живых организмах Жизнь проявляется в необычайном разнообразии форм. Даже одноклеточные организмы при всей своей кажущейся простоте более сложны и целенаправлены по своему замыслу, чем любые человеческие изобретения. И хотя материя и энергия неизбежно являются фундаментальными основами жизни, сами по себе они не определяют принципиальной разницы между живыми и неживыми системами. Одной из главных характеристик всех живых организмов все же является содержащаяся в них информация, которая-то и обеспечивает их жизнедеятельность (выполнение всех жизненных функций, генетическое воспроизводство). Вне сомнения, самой сложной системой обработки информации из всех существующих является человек. Если учесть все информационные процессы человека, как сознательные (язык; информационно управляемые осмысленные действия), так и бессознательные (информационно управляемые функции органов; гормональная система), они будут эквивалентны обработке 10х24 бит ежедневно. Эта астрономическая цифра в миллион раз больше суммы человеческих знаний в 10х18 бит, собранной в библиотеках всего мира. Заключение Информация по своей природе - умозрительная и нематериальная величина. Изучение природы информации на уровне статистики, кода, значения и цели решительно исключает материалистический подход к природе информационных систем. Источником систем обработки информации всех живых организмов должен быть непостижимой силы разум целеустремленного Творца. Сокращенное изложение доклада на 4-м Европейском Конгрессе по Креационизму в 1990 г. Сервер |Регистрация |Блокнот |Участники |Для участников |Вопросы и ответы |Статистика |Форумное БратствоЛица |Православный календарь |Объявления |Правила форума |Открыть тему |Настройки |Анкета |ЧатМониторинг новых сообщений |On-line участники |Поиск по серверу |Поиск по форуму |Трибуна |Библия |Лекции в MP3© Vinchi Group 1999-2000Программирование: max@vinchi.ruОрганизационные вопросы: andrey@vinchi.ru u=“u049.45.spylog.com”;d=document;nv=navigator;na=nv.appName;t=“”;p=1; sz=“ width=88 height=31 ”; hl=history.length;d.cookie=“b=b”;c=0; bv=Math.round(parseFloat(nv.appVersion)*100); if (d.cookie) c=1;n=(na.substring(0,2)==“Mi”)?0:1; if((n==0)||(bv >= 300)){rn=Math.random();t=(new Date()).getTimezoneOffset();} else {rn=0;} z=“p=”+p+“&rn=”+rn+“&t=”+t+“&c=”+c+“&hl=”+hl; if (self != top) { fr=1;} else { fr=0;} r=escape(d.referrer);r1=“”; sl=“1.0”;h=0; pl=“”;sl=“1.1”; if((n==1) && (bv >= 300)) { for(var i = 0; i sl=“1.2”;s=screen;wh=s.width+'x'+s.height; px=(n==0)?screen.colorDepth:screen.pixelDepth;z+=“&wh=”+wh+“&px=”+px; sl=“1.3” y=“”; y+=“”; y+=“”; y+=“”; d.write(y); “); } //--> Оглавление форумаДиакон Андрей Кураев:kuraev@vinchi.ru