Можно ли передавать информацию?

Этот вопрос вовсе не является недоразумением, потому что автор статьи пытается показать, какой смысл имеет выражение «передача информации». Но для этого, прежде всего, следует понять, что такое информация, а заодно и то, является ли она материальной?

Уже не раз приходилось сталкиваться с мнением, что всё в этом мире материально, включая информацию, которая всё же не является вещественной. В подтверждение этого ссылаются на поговорку «Кто владеет информацией, владеет всем»¹. Но ещё Бертран Рассел показал, что в языке возможны такие фразы, которые могут нарушать законы логики, но это никоим образом не может поколебать причинно-следственных связей объективного мира. Попробуем посмотреть на эти связи под интересующим автора углом зрения.

Раскроем словари и энциклопедии, где даётся определение термина «информация». Вот некоторые из этих определений:

Как видим, во всех определениях на первом месте стоит такое значение информации как сообщения, сведения, а также обмен этими сведениями. Но как же происходит такой обмен? Ведь люди (да и иные живые существа, а уж тем более бездушные автоматы) могут формировать и воспринимать лишь те или иные сигналы.

Вспомним не потерявшее своего значения ленинское определение материи, где говорится, в частности, что материя дана нам в ощущениях⁶. Мы и впрямь воспринимаем окружающий нас мир только через свои ощущения - зрение, слух, осязание (вкупе с восприятием теплоты или холода), обоняние и вкус. Каждый из нас, глядя на языки пламени, слушая треск горящих дров, чувствуя тепло, формирует в своём сознании и запоминает соответствующий образ. То же происходит и у животных, но в отличие от них люди, говорящие на русском языке, дают этому образу название «огонь», говорящие по-английски - «fire», франкоговорящие - «feu» и т.д. Одно слово сразу вызывает в памяти образ пламени и, наоборот, пламя «высвечивает» нужное слово. Важно только, чтобы слово «огонь» и образ огня были связаны в сознании каждого человека, говорящего по-русски. Как видим, слова, т.е. сочетания звуков могут быть разными, но выражать один и тот же смысл.

Значит, внешний мир, да и внутренний мир тела воспринимаются через ощущения, и в результате в сознании выстраивается образ, картина окружающего мира, взаимодействующего с органами чувств человека. Бывает, что чувства могут нас обмануть: известны примеры, когда можно «увидеть» то одно, то другое изображение. Что уж говорить про картины голландского художника Мориса Эсхера (или Эшера – в разных изданиях пишут по-разному), где, скажем, вода всё время течёт вниз, а получается, что движется по кругу, и люди, идущие по замкнутой дороге, всё время поднимаются вверх. Но сейчас речь о другом.

Благодаря второй сигнальной системе мы даём названия всем предметам, явлениям, событиям этого мира. Поэтому когда мы слышим какое-то известное слово, оно сразу вызывает в сознании соответствующий образ. И даже неизвестное слово мы стремимся объяснить, истолковать через уже известные слова. Если это невозможно, то нам приходится знакомиться с новым понятием на собственном опыте. При этом новое слово и стоящий за ним смысл либо встраиваются в существующую модель мира, либо эта модель как-то уточняется, корректируется, изменяется с тем, чтобы результаты нашего нового опыта «состыковались» с уже имеющейся в сознании моделью.

Таким образом, ясно, что передавать информацию нельзя, можно обмениваться лишь теми или иными сигналами (кстати, ведь не зря системы обмена сведениями называются сигнальными). При восприятии этих сигналов в сознании принимающего их человека (и не только) возникает соответствующая ассоциация или выстраивается новый образ на базе уже имеющейся совокупности образов. Иными словами, информация не передаётся и не принимается, она возникает в сознании субъекта и остаётся (сохраняется) там. Именно этот механизм называют передачей информации. Как видим, выражение «передача информации» на деле означает передачу и приём сигналов, и формирование на их основе некоторых образов в сознании. Отсюда понятно также, что сигналы, которыми обмениваются люди, вполне материальны, а информация, возникающая под действием этих сигналов в сознании, идеальна. Информация представляет собой тот смысл, который некоторым образом связан с сигналами. Что же это за связь?

Когда-то очень давно наши предки стали обозначать разными звуками определённые ситуации, явления, предметы. Ведь и животные, особенно живущие группами, выдают разные сигналы в разных ситуациях: к примеру, лай собаки при встрече хозяина совсем не похож на её лай при попытке чужака приблизиться к охраняемой этой собакой территории. У наших далёких предков по мере совершенствования, усложнения их социальной организации росла потребность каким-то образом сообщать о новых ситуациях, явлениях. Поскольку количество звуков, которые может издавать человек, ограничено, волей-неволей пришлось эти звуки как-то комбинировать. Причем такие сочетания звуков должны были пониматься одинаково всеми окружающими, так что эти сочетания запоминались («сохранялись в памяти») и фактически составляли своеобразный протокол общения, понятный всем с ним знакомым. Далее появилась (или развилась) необходимость не просто указывать на те или иные предметы или события, но и пояснять своё отношение к ним или желание что-то сделать. Комбинации звуков (слова) стали каким-то образом объединяться, «сращиваться», видоизменяясь при этом для указания того, что именно хотел выразить говорящий. С одной стороны, эти видоизменения не должны были затрагивать уже согласованных сочетаний звуков, чтобы для всех было понятно, что изначально имеется в виду, а с другой – эти видоизменения должны были быть ясно различимыми, дабы связывать знакомые слова в предложения. Так возникали окончания и предлоги. В дальнейшем понадобилось указывать на оттенки одного и того же понятия, либо на родственность других понятий с некоторым исходным. Так стали появляться приставки и суффиксы (во всяком случае, в языках, происшедших от ностратического).

Даже из этого краткого изложения ясно, что те сведения, смыслы, которые нашим предкам нужно было сообщать друг другу, кодировались с помощью звуков и, скорее всего, жестов. То есть все члены сообщества знали, какие сочетания звуков соответствуют тому или иному объекту, или какое понятие стоит за тем или иным сочетанием звуков. Такая «таблица соответствий», будучи языком общения, постепенно расширялась, усложнялась, модифицировалась, совершенствовалась. Но на любом этапе её развития неизменным оставалось назначение этого великого изобретения - речи, поднявшей человека над всеми другими биологическими видами. Животные тоже общаются, обмениваются сигналами друг с другом, у них тоже есть способность к абстракции, к обобщению. Например, петух зовёт кур поесть независимо от того, нашёл ли он хлебные крошки, зёрна или червячков, а сойка в лесу своим криком предупреждает о любой опасности, будь то пожар или охотник с ружьём. Правда, животные и птицы этим и ограничиваются, а человек идёт гораздо дальше, детализируя сочетаниями звуков те сведения, которыми он хочет поделиться с окружающими.

Таким образом, смысл самых важных для субъекта событий или объектов кодируется им с помощью различных сигналов - звуковых или двигательных (поведенческих). Эти сведения об окружающем мире или своём внутреннем мире субъект вырабатывает в сознании под действием внешних и внутренних сигналов, отражая эти сигналы в виде некоторой модели внешнего мира и себя в этом мире. Эти сведения, знания невозможно получить внеопытным путём. Все примеры «озарений» (таблица Менделеева) при их внимательном рассмотрении оказываются итогом длительных размышлений над задачей, которая и решается в результате того самого озарения.

До сих пор нет достоверных данных о том, что информация может передаваться (что делать! - приходится пользоваться этим выражением) иначе, без помощи сигналов. Даже если допустить, что существует некое пока ещё не открытое поле, посредством которого возможен обмен именно информацией, т.е. осознанным смыслом, то какой именно смысл сможет передавать такое поле? Уж никак не тот, который выражается словами – разве что образами. Иначе это поле должно было бы быть полиглотом. Но где гарантия, что образы, сформированные в сознании человека, аналогичны тем, которые возникают у собаки или лошади? Такое «информационное» поле должно быть весьма избирательным по своему действию, а отнюдь не универсальным.

Пока такое поле «открыто» только в фантастических книгах и в головах отдельных энтузиастов, которые готовы считать информацию материальной. Тогда придется признать, что материальная информация (материя ведь не уничтожима) существует всегда и везде. То есть, уже имеется информация и о том, чего мы ещё не знаем. К примеру, пишущий эти строки не знает, когда он завершит (и завершит ли) свою работу, а читающий эти строки (после завершения работы пишущего) не знает, чем эта работа закончится. Однако в том самом якобы материальном информационном поле уже должны содержаться сведения обо всём этом и многом ином, ещё неизвестном. Да и сама эта статья тоже должна содержаться в этом поле. Как тут не вспомнить платоновы идеальные тела, существующие ещё до того, как создаются тела реальные! И откуда берётся вся эта информация? Уж не возникает ли она в чьём-то сознании более высокого уровня, как в рассказе Станислава Лема⁷? И тогда все мы со своими противоположными мнениями об информационном поле - лишь отдельные мысли в этом более высокоуровневом сознании?

Всем, рассуждающим на тему материальности информации, её передаче внечувственным путём, наличии некоего информационного поля и прочих подобных вещей не мешало бы почаще вспоминать философский принцип, который впервые высказал монах Уильям Оккам ещё в XIII веке. Этот философ, возражавший любителям во всём видеть волю Божью, заявлял: «Не надо умножать сущности сверх необходимости». В переводе на всем понятный язык это значит: не надо привлекать посторонние силы для объяснения того, что можно объяснить внутренними причинами.

Скажем, волос из головы человека выпадает не по воле Бога (как будто у Бога нет других забот, кроме как пересчитывать волосы на головах всех людей), а по естественным причинам, пусть и неизвестным нам. Этот философский принцип запрещает объяснять любые явления действием некой чудесной силы, пока не исчерпаны возможности научных объяснений.

Наличие ничем пока не подтверждённого материального информационного поля, прямо влияющего на сознание, - это и есть чудесное объяснение, несовместимое с настоящей наукой.

А как же тогда, могут спросить автора, объясняются все многочисленные факты «лозоходства», т.е. поиска воды, полезных ископаемых с помощью рамки, которая отклоняется в руках человека именно в том месте, где они находятся? Но, во-первых, нет никаких надёжных данных о том, сколько было отклонений таких рамок там, где на деле под землёй ничего не было и сколько месторождений полезных ископаемых пропущено лозоходцами из-за того, что рамка не повернулась в нужном месте. А во-вторых (и это главное!) вся настоящая наука основана на экспериментальной проверке любой гипотезы, причем эта проверка обязательно должна быть объективной. А объективность не просто предполагает, но прямо предписывает исключение любого воздействия экспериментатора на ход и результат эксперимента. Как же можно принимать в качестве результата отклонение рамки в каком-то месте, если сама она находится в руке человека? Ведь малейшего наклона кисти этой руки достаточно для отклонения рамки или прута, удерживаемого за конец. Этот наклон может даже не почувствовать экспериментатор. И никакого информационного поля здесь не нужно.

Есть и такие мнения, что носителями информации являются какие-то элементарные или сверхэлементарные частицы. Хорошо, пусть это будут нейтрино или кварки. В силу дуализма элементарных частиц каждая из них имеет волновой характер, т.е. представляет собой некоторое колебание. Из теории передачи сигналов известно: для того, чтобы любое колебание могло использоваться в качестве связного сигнала, его необходимо каким-либо образом промодулировать, т.е. наложить на это колебание полезный сигнал, видоизменяя в соответствии с этим полезным сигналом какой-либо параметр несущего колебания. Но любое колебание может переносить лишь ограниченный объём данных в силу того, что полоса частот модуляции может составлять лишь долю от частоты этого несущего колебания. Следовательно, каждый кварк или иная частица, якобы служащая в качестве носителя информационного поля, хотя и обладает в своём волновом обличии очень высокой частотой, может переносить лишь конечный объём данных. Для передачи же бесконечно большого объёма информации, да ещё во всех направлениях, понадобится бесконечно большое количество таких частиц. А поскольку предполагается, что любой человек способен принимать любую информацию, якобы переносимую этими частицами, придётся допустить, что это бесконечно большое количество частиц разом проходит через любой мозг в любой момент времени. Да ещё эти частицы, беспрепятственно проникающие через все преграды, каким-то образом взаимодействуют с мозгом, который считывает с этих частиц переносимую ими информацию, а частицы при этом взаимодействии вовсе не теряют ни своей энергии, ни переносимой модуляции. Либо придётся допустить, что эти частицы заранее знают, в чью голову нести информацию. Не многовато ли здесь допущений?

Давайте не будем умножать сущности сверх необходимого. Информация не передаётся - ни особым полем, ни какими-либо сигналами. Она возникает в сознании на основе имеющейся там модели мира при приёме сигналов и осуществляет постоянное уточнение, достройку и совершенствование этой модели. Сознание же, т.е. отражение материального мира в идеальных образах, возникает только в многоклеточных организмах, где функциональная дифференциация клеток привела к появлению клеток-сенсоров (неважно чего - света, давления, запаха), клеток-проводников сигналов от этих сенсоров (нейронов, пусть даже примитивных) и клеток-деятелей, срабатывающих некоторым образом под действием этих сигналов. Любое воспринимаемое сенсорами воздействие вызывает появление проводящего тракта по нейронам к деятелям. В силу химизма клеток этот тракт существует некоторое время и после прекращения вызвавшего его воздействия. Если же воздействие повторяется в течение этого времени, то ещё существующий нейронный тракт «закрепляется». Несколько таких повторений приведут к «запоминанию» вызвавшего данный тракт воздействия.

В том случае, когда следствием такого воздействия (скажем, света) было какое-то значимое для организма событие (например, появление пищи), от которого остался свой нейронный тракт, оба тракта - сразу или после нескольких таких совпадений - окажутся взаимосвязанными. Если теперь случится то же самое воздействие, то эти ставшие «запомненными» тракты возбудятся вместе, сигнализируя о том, что сейчас случится то самое значимое событие и нужно реагировать соответственно. Цепочка замкнулась: воздействие вызвало «воспоминание» о событии, а воспоминание активизировало клетки, отвечающие за поведение. Так приходит опыт. Если случится какое-то иное воздействие (скажем, повышение температуры), приводящее к тому же событию, то поведение организма, т.е. срабатывание клеток-деятелей, будет таким же. А в «копилку памяти» добавляется новый факт, расширяя образ мира, в котором живёт упомянутый многоклеточный организм.

Срабатывание его клеток-деятелей может вызвать формирование каких-то сигналов (пусть это будут колебания среды, в которой существует данный организм). Эти сигналы воспринимаются другими многоклеточными организмами того же вида и формируют в них свои проводящие тракты, замыкающиеся с трактами появления пищи. Поэтому в будущем такие же сигналы (колебания) встроятся в существующий образ мира и станут вызывать адекватное поведение. Например, перемещение в сторону источника таких колебаний, который в гордом одиночестве поглощает свалившуюся невесть откуда пищу. Именно этот процесс передачи сигналов одним организмом и приём этих сигналов другим и называют (иные, гораздо более высокоорганизованные организмы) передачей информации. На деле же, повторюсь, речь может идти только о передаче сигналов, кодирующих тот или иной смысл, а иногда и вообще не несущих никакого смысла.

Последнее положение проще всего проследить на примере не простого кодирования, а шифрования. Люди давно изобрели способ, с помощью которого можно сообщить что-то важное нужным людям, и чтобы при этом больше никто не понял, о чём идёт речь. Заранее договорившиеся между собой шифруют свои сообщения им одним известным шифром, запись которым представляет для других сплошную абракадабру. Расшифровка такого текста представляет собой соответствующую замену символов, хотя поднаторевшие в шифровании специалисты могут и без этой замены понять, что там зашифровано. Так опытные телеграфисты могут сразу воспринимать текст, передаваемый азбукой Морзе. Смысл передаваемого сообщения независимо от его шифровки остаётся тем же самым и воспринимается всеми, знакомыми с используемым шифром и исходным языком, на котором было составлено шифруемое сообщение.

Но вот сравнительно недавно появилась так называемая электронная цифровая подпись (ЭЦП), которой снабжают передаваемые сообщения, чтобы удостоверить их подлинность. ЭЦП представляет собой последовательность цифр, которая получается по заданному правилу из исходного сообщения или его части. Получившаяся мешанина символов заранее лишена какого бы то ни было смысла, её единственное назначение в том, чтобы адресат сообщения, снабженного ЭЦП, проверив её с помощью известного ему правила, мог убедиться, что она подлинная, а значит, подлинно и исходное сообщение. Как видим, сама ЭЦП не несёт никакого смысла, т.е. не является тем, что принято называть информационным сообщением. Понятно, что передача ЭЦП производится теми же самыми сигналами, что и передача самого сообщения. Получается, что одни и те же сигналы в одном случае переносят информацию, а другом - нет. Это лишний раз свидетельствует, что сигналы никакой информации не переносят, что с их помощью кодируется тот смысл, который мы хотим сообщить другим. А вот когда эти другие принимают посланные нами сигналы и раскодируют их, т.е. преобразуют с помощью имеющейся в их сознании таблицы соответствий в те или иные понятия, тогда в их сознании и возникает та информация, которую мы им хотели бы передать.

Все эти рассуждения понадобились автору лишь для того, чтобы подчеркнуть ошибочность мнения, будто получение информации возможно в процессе работы компьютера. Любой компьютер обрабатывает только и исключительно сигналы. Чаще всего эти сигналы представляют собой импульсы определённой величины и длительности. Для простоты описания работы компьютера давно уже условились обозначать факт наличия импульса единицей, а факт его отсутствия нулем. Группы (совокупности, пачки) импульсов, одновременно обрабатываемые в компьютере, или в любом цифровом процессоре, обозначаются двоичными числами, а сама обработка выражается в виде некоторых логических или вычислительных операций: сложение, сдвиг, запоминание. Повторюсь, эти записи - не более чем обозначения, описания реально происходящих в компьютере процессов по обработке сигналов. Но постоянное использование таких записей приводит к тому, что не только люди, далекие от компьютерной техники, но и сами программисты, порой, считают всё происходящее в компьютере обработкой информации. И тогда появляются формулировки, приравнивающие обработку сигналов в компьютере под управлением программы к получению информации. От этих формулировок не было бы большой беды, если бы область их распространения ограничивалась бытовой сферой. Но когда такие формулировки попадают в нормативные документы, это приводит к весьма серьёзным последствиям.

Речь пойдёт об условии из подпункта (1.1) пункта 3.2.4.3 «Правил составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение» (далее - Правила), которое гласит: «Получаемый результат не считается имеющим технический характер, … если он заключается только в получении той или иной информации и достигается только благодаря применению математического метода, программы для электронной вычислительной машины или используемого в ней алгоритма».

Дальше в этом подпункте Правил делается уточнение: «Если изобретение относится к носителю информации, в частности машиночитаемому, или к способу получения такого носителя и характеризуется с привлечением признаков, отражающих содержание информации, записанной на носителе, в частности, программы для электронной вычислительной машины или используемого в такой программе алгоритма, то технический результат не считается относящимся к средству, воплощающему данное изобретение, если он проявляется лишь благодаря реализации предписаний, содержащихся в указанной информации».

Из этих двух цитат следует, что составители Правил приравнивают компьютерную программу и используемый в ней алгоритм к информации и видят их только с этой стороны. Но никакой компьютер и вообще никакой автомат не может воспринимать информацию, что бы там ни говорили на этот счёт энциклопедии. Мы можем говорить о восприятии автоматом информации только условно, подразумевая, что автомат на деле воспринимает сигналы и работает в соответствии с этими сигналами. Нам, наделённым сознанием, представляется, что и автомат получает информацию, но это всего лишь присущая людям привычка антропоморфизировать, т.е. приписывать человеческие черты всему, что видим. Ни в одном компьютере или ином автомате нет и не может быть тех самых единиц и нулей, которыми мы описываем его работу.

Работа компьютера - это включение и выключение тысяч и тысяч транзисторных ключей, из которых составлен процессор. И все эти переключения происходят под управлением программы, которая записана в память компьютера. Эта запись состоит в изменении физического параметра соответствующего запоминающего устройства. Если такое запоминающее устройство – жёсткий диск, то запоминание или запись программы (и вообще любых данных) представляет собой изменения намагниченности микроскопических областей этого диска. Если же память выполнена в виде оптического диска, то записью будет изменение отражающих свойств микроскопических участков («питов») на этом диске. Здесь, как видим, нет места никакой информации, речь идёт только о сигналах, которым для удобства описания процессов в компьютере мы ставим в соответствие нули и единицы. И при считывании этих запомненных сигналов (как бы слепков сигналов, хранящихся в том или ином запоминающем устройстве) как раз и происходят срабатывания транзисторных ключей в процессоре, что приводит к реализации в компьютере или с его помощью тех или иных действий. Результаты этих действий могут выводиться на экран или распечатываться на принтере, подключённом к компьютеру, но эти визуально воспринимаемые тексты или изображения представляют собой не информацию, а буквы или символы, в которые преобразованы сигналы, полученные в процессоре в результате его работы. И только человеческое сознание «переводит», «перекодирует» эти символы в информацию.

Итак, получить информацию «только благодаря применению» компьютерной программы невозможно. И сама компьютерная программа должна рассматриваться двуедино в зависимости от того, какая её сторона - информационная или техническая - учитывается при этом рассмотрении. Однако Правила, в которых записано вышеприведённое условие, трактуют компьютерные программы однозначно в информационном плане. И это не учебный материал или дискуссионная статья. Эти Правила определяют проведение экспертизы по заявкам на изобретения, связанные с компьютерными программами. И получается, что никакие новшества, связанные с компьютерными программами, не считаются изобретениями в смысле Патентного закона в действующей редакции. Ведь согласно Правилам, результатом реализации программы в компьютере всегда можно посчитать получение некоторой информации. А раз на такие новшества нельзя получить патент в нашей стране, надо попытаться получить его там, где подобные ограничения не действуют. И значит, существующие Правила фактически подталкивают авторов наиболее важных и востребованных новшеств, основанных на применении компьютерных программ (ведь написать новую программу для уже существующего компьютера несравненно легче, нежели построить новый компьютер), передавать эти новшества за рубеж, где они могут получить патентную охрану.

Пора изменить Правила, в основу которых положены давно отжившие взгляды на компьютерные программы только как на информационные объекты. Даже такая мелочь, как использование выражения «программа для электронной вычислительной машины», говорит о ретроградности этих Правил, потому что введённый ещё в во времена СССР термин «ЭВМ» не охватывает ни частного случая пневматических компьютеров, в которых используется сжатый воздух, ни всё более развивающейся области оптических компьютеров, где обработка сигналов ведётся на квантово-волновом, а не на электронном уровне. Ведь употребляется же в тексте того самого подпункта Правил слово «компьютер» - так почему бы не узаконить его во всех нормативных документах, включая и Патентный закон РФ?

¹ Л.Н. Линник. Проблемы материальных аспектов информации в практике патентования компьютерных технологий // 7-я Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы охраны интеллектуальной собственности». Материалы выступлений. – Алушта, 1-5 сентября 2003 года. – С. 314-317.
² Ожегов С.И. Словарь русского языка. - М.: Советская энциклопедия, 1970. - С. 246.
³ Словарь иностранных слов. - М.: Русский язык, 1990. - С. 205.
⁴ Там же.
⁵ Советский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1987. - С. 499.
⁶ В.И. Ленин. Материализм и эмпириокритицизм (см. ПСС, т. 18, стр. 149).
⁷ Лем С. Из воспоминаний Ийона Тихого. Собр. соч. в 10 тт. Т. 7. – М.: «Текст», 1993. – С. 294-308.

Наверх

Письмо Web-мастеру

Обсудить на форуме