Przestrzeń informacyjna

Model rzeczywistości opisujący ją jedynie kategoriami materialno-energetycznymi i czasoprzestrzennymi nie wyjaśnia istoty informacji, co może być przeszkodą dla dalszego rozwoju informatyki. Czy jest tu miejsce na piąty wymiar?

Jarosław Badurek
02.05.2007

Model rzeczywistości opisujący ją jedynie kategoriami materialno-energetycznymi i czasoprzestrzennymi nie wyjaśnia istoty informacji, co może być przeszkodą dla dalszego rozwoju informatyki. Czy jest tu miejsce na piąty wymiar?

Żaden leksykon czy słownik nie pomija terminu "informacja". Spotykane tam określenia są jednak głównie wyznaniem naszej, całkowicie zrozumiałej, słabości w definiowaniu pojęć o bardzo podstawowym charakterze. Informację próbuje się łączyć z entropią, prawdopodobieństwami wyboru czy użytecznością. W "Jakościowej teorii informacji" jest ona definiowana jako "transformacja jednego komunikatu asocjacji informacyjnej w drugi komunikat tej asocjacji". Warto przeczytać tę definicję jeszcze raz i spróbować wyobrazić sobie obraz, jaki się z niej wyłania: informacja jako transformacja; transformacja komunikatu asocjacji (asocjacji informacyjnej, a jakże), komunikującej się sama ze sobą. No cóż, w każdym razie bardzo to abstrakcyjny obraz.

Może więc lepiej od razu sięgnąć do Polskiej Normy, gdzie mówi się o "treściach, jakie przy zastosowaniu odpowiednich konwencji przyporządkowuje się danym". Dane da się o wiele łatwiej zdefiniować odpowiednio długą wyliczanką typu: liczby, fakty, pojęcia itp. A więc, informacje jako dane zinterpretowane. Ten obraz przynajmniej jest o wiele bardziej klarowny. Tyle że nie pokazuje wszystkiego.

Próżno też szukać pomocy u klasyków. Wiener powiada, że "informacją nazywamy treść zaczerpniętą ze świata zewnętrznego", ale w innym miejscu twórca cybernetyki rozkłada bezradnie ręce, stwierdzając jedynie, że "informacja jest informacją, a nie materią czy energią" (Cybernetyka a społeczeństwo). A może warto się uczepić akurat tego ostatniego stwierdzenia, biorąc je za punkt wyjścia dla zupełnie innej definicji informacji? Spróbujmy.

Świadomość materii

Żaden proces, żadna organizacja i żaden fragment rzeczywistości nie obejdzie się bez informacji. Informacja nie jest wąsko rozumianą materią, ale jest w szeroko rozumianej materii i jest skojarzona z materią. Nie jest energią, ale jest skojarzona z energią. Nie jest przestrzenią, ale jest skojarzona z przestrzenią. Informacja organizuje materię, energię i czasoprzestrzeń, a więc rzeczywistość. Informacja jest organizacją szeroko rozumianej materii, a więc jest organizacją rzeczywistości. To właśnie informacja przenika swym istnieniem kody genetyczne komórek, "każe" wpadać na siebie gwiazdom i uciekać od siebie całym galaktykom. Skąd planeta "wie", że ma przyciągać inną? W mianowniku wzoru Newtona jest tylko promień międzyplanetarnej odległości do kwadratu. Odległości, która nie ma ograniczeń. Więc skąd?

Fizyk wzruszy tu ramionami wyrażając zdziwienie: czyżbym nie słyszał o ogólnej teorii względności, o zakrzywionej przestrzeni Riemanna, albo co najmniej przyspał na tej lekcji fizyki, na której padło ważne pojęcie pola? Ależ słyszałem i nie spałem. Dlatego pytam: skąd to pole i właśnie o takich właściwościach? Dlaczego we wspomnianej formule powszechnej grawitacji mamy do czynienia z niewielkim, naturalnym wykładnikiem potęgowym? Przecież gdyby owa liczba miała charakter ułamkowy, to implikowałaby tak silną nieliniowość, że Kepler i jego następcy mieliby o wiele większe problemy, aby opisać planetarne trajektorie. Mamy tu zatem do czynienia z pytaniem o informacyjność (matematyzowalność) świata, to jest. Pytaniem, czy rzeczywistość można opisać strukturami informacyjnymi (matematycznymi).

Fizyczne pola możemy rozpatrywać w kategoriach informacyjnych. To nie planety "wiedzą", że mają się przyciągać, ale przestrzeń, w której się znajdują. A cóż to za różnica, skoro efekt jest taki sam? Efekt się nie zmienia, ale zupełnie inaczej wygląda interpretacja jego przyczyny. To znaczy: właściwości przestrzeni są takie, że umieszczenie w niej dwóch ciał spowoduje ich określone oddziaływanie. Innymi słowy mówiąc: pusta przestrzeń nie jest całkowicie pusta. Jest w niej pewien ładunek informacyjny. W ten sposób dochodzimy do pojęcia przestrzeni informacyjnej jako wielowymiarowego zbioru możliwych parametrów przyporządkowywanych obiektom. Informacja jest tu zatem wartością takiego parametru dla zadanego obiektu.

Logika zmian

Proponowana definicja uwzględnia również fakt często zamiennego używania pojęć "dane" i "informacje", przyjmując, że każdemu obiektowi można przyporządkować współrzędne w odpowiednio dobranym układzie przestrzeni informacyjnej, co koresponduje z zasadą numerycznego opisu rzeczywistości, a więc parametryzację jej obiektów. Podana definicja informacji jest uogólnieniem innych definicji pozostając w niesprzeczności z nimi, np. informacja jako "treść zaczerpnięta ze świata zewnętrznego", "informacja jako wiadomość, sygnał, komunikat", "informacja jako prawdopodobieństwo wyboru", "informacja w sensie entropicznym". Zilustrujmy z kolei przykładami konsekwencje definicji informacji związanej z przestrzenią informacyjną.

W systemie produkcyjnym (świecie rzeczywistym) mamy do czynienia z informacjami (danymi) prostymi, a także w różnym stopniu złożonymi (zagregowanymi). Zbiór wszystkich bazodanowych parametrów określonej śruby jest takim agregatem informacyjnym. Jeszcze bardziej złożone są informacje, które w języku potocznym określamy jako "sens" czy "wiedza". Także i w takim przypadku można je jednak sprowadzić do określonych wartości przestrzeni informacyjnej. Szczególnym przypadkiem informacji jest algorytm. Również i tu mamy do czynienia z wartościami parametrów charakteryzujących algorytm w przestrzeni informacyjnej (algorytmów), czyli podprzestrzeni algorytmów. Algorytm może być bowiem tekstem np. w języku maszynowym, a zatem również obiektem o ustalonej kolejności użytych liter, wyrażeń, procedur i innych elementów języka. Oczywiście, sama podprzestrzeń algorytmów jest niezwykle złożona z uwagi na nieograniczoną ilość możliwych do napisania algorytmów.

Podobnie dzieje się z informacjami w języku naturalnym, który jest zbiorem zdań, jaki można wygenerować i opisać za pomocą formalnych reguł gramatyki. Teoria generatywizmu językowego mówi tu o "nieskończonej" ilości zdań, ale należy dodać, że mimo fundamentalnego znaczenia aksjomatu nieskończoności w nauce nie wiemy, czy w przyrodzie istnieją zbiory nieskończone. Możemy jednak powiedzieć, że rzeczywistość to transformacje stanów materialno-energetycznych w czasoprzestrzeni, zgodnie z logiką definiowaną przez informacje. Mamy zatem rzeczywisty świat opisany pięcioma kategoriami:

  • wąsko rozumiana materia (masa), podlegająca zmianom;
  • energia, będąca fizyczną siłą napędową tych zmian;
  • czas, będący miarą zmian (jedną z wielu);
  • przestrzeń, będąca miejscem zmiany;
  • informacja, określająca logikę tych zmian (informacja sterująca).


Owe 5 kategorii składa się na szeroko rozumianą materię, tj. świat realny (rzeczywistość). Podany model upraszczająco pomija efekty rekurencyjne, których uwzględnienie miałoby znaczenie w aspekcie wszechzwiązku zjawisk (np. nie ma "czystej" informacji bez jej fizycznej reprezentacji, tak jak nie istnieją obiekty jedynie "fizyczne", bez skojarzonego z nimi ładunku informacyjnego). W prezentowanym ujęciu człowiek również reprezentowany jest przez czynnik informacyjny.

Twórcze odkrywanie

Przedstawmy z kolei kilka wniosków wynikających z powyższych przykładów:
  • przestrzeń informacyjna zawiera w sobie czasoprzestrzeń wraz z obiektami materialno-energetycznymi;
  • przestrzeń informacyjna ma charakter rekursywny, np. reprezentacja informacji jest obiektem, a zatem można z nim wiązać nowe cechy informacyjne, algorytm jako informacja ma skojarzone z nim prostsze informacje (jego składowe na niższym poziomie informacyjnym) lub może posiadać wyższy poziom informacyjny (metajęzyk);
  • kontekstowość informacji daje się odwzorować w przestrzeni informacyjnej;
  • informacja może być interpretowana statycznie jako wartość funkcji lub dynamicznie jako pewna funkcja (zbiór funkcji);
  • szczególnym przypadkiem obiektu w przestrzeni informacyjnej jest człowiek, czyli nie tylko przedmiot, ale i jej podmiot, tj. obiekt zdolny do generowania przestrzeni informacyjnej.
Każdy z tych wniosków koresponduje z obszernymi rozważaniami. Zatrzymajmy się zatem krótko tylko nad ostatnim z nich. Wiąże się on z uprzednio postawionym pytaniem o informacyjność rzeczywistości, czyli w węższym ujęciu o jej matematyzowalność. Znany jest przy tym filozoficzno-matematyczny spór między "twórcami" a "odkrywcami". Pierwsi z nich twierdzą, że matematyka jest tworem ludzkiego umysłu, drudzy natomiast uważają, że jedynie odkrywamy niezależne od nas prawidłowości. Osobiście uważam, że owa sprzeczność ma charakter pozorny i daje usunąć się przez syntezę obu stanowisk. Każde z nich jest bowiem oparte na założeniach skrajnych, podczas gdy rozumienie rzeczywistości jest pełniejsze za pomocą modelu je łączącego. Możemy zatem powiedzieć, że odkrywamy pewne struktury matematyczne w procesie ich tworzenia.

Podobnie dzieje się z człowiekiem w przestrzeni informacyjnej. Odkrywa on informacje w procesie ich generowania (uświadamiania), podobnie jak rzeźbiarz odkrywa posąg w bloku skalnym tworząc go. Ów posąg (i to niejeden) był tam już wcześniej, teraz trzeba "tylko" odrzucić zbędne kawałki kamienia, co jest właśnie procesem twórczym (tworzenia). Interpretacja informacji jako parametru przestrzeni informacyjnej, opisującego relacje między obiektami i logikę ich zmian, nie wystarcza, aby w pełni odpowiedzieć na pytania związane z fenomenem życia czy świadomości. Dodajmy jedynie, że koresponduje to z koncepcjami Wheelera, o którym pisał prof. Marek Hetmański w artykule "Wszechświat jako informacja" (CW 3/750, 16.01.2007, str. 32–34).

Liczba komentarzy: 1

  • ~hrpoflDX

    on dog: äż?ĺ?? ç?Šç??ĺ?Śç?´é ­ ç??蹏 ä˝ é?˝čŹ?ĺž?岊ć?˘ ä¸?é??ĺ?˘ ĺ?? ĺ? ĺ??čĄ?厜ĺ?şć?˘ĺ?ŁčĄ?ĺ?˘ ć??ć??é?˝ć??ĺšžé?Łć?? nelson: blgogerć?˘functionĺ?˘ ć?ĽĺŻŚç??äż?ć??ĺž?ć?šé?˛ĺ?Ś 桨äż?ç??ĺ??樣 é?˝čź¸ćŻ?wordpressĺšžç?Žĺ?? alvin: é?˝ĺ??芹ĺ?Źĺšłĺ??ĺ?Źĺšłć?˘ ä¸?é?? ĺ?°ç?˘ĺ?˘ĺŽśé?? ĺ°?éŚ?港人ć?˘ĺ˝ąé?ż ć??茺ĺž?ĺ°ąç??äż?é??大ĺ?? carol ĺ°?弽ĺ¤?ĺ?łçľąć?˘ä¸­ĺ??äşşéť?čŹ? 財ć¨?äż?ä¸?税ĺŽ?ĺ?¨ć??éť?ć?˘ ĺ??ć??č??äż?ć??ć??çľ?ć?? ä¸?é?? 財ć¨?é??ç?śčž?č?Ś ä¸?é??ćŻ?ĺ??ć??äž?ć?˘é?˘ é?˝äż?äž?äżžč?Şĺˇąć?˘property ä˝ ç§?ć¨? ä˝ ćŻ?ĺ??ć??ĺ?Żč?˝äżžĺˇŽĺ??ĺ¤?é?˘ ä˝?äż?ä˝ äż?äž?çˇ?äşşĺ?°ć?˘ç?ŠćĽ­ ć??茺ä¸?ĺ??ĺ??äż?弽ć?ľć?˘ ć?Łäť? ĺ??ĺ?? ä¸?é??ĺ?˘ĺ??ĺ?˛é?˘ 䝣ĺ?šĺĽ˝ĺ¤§ĺ?? ĺ??設ć¨?ĺ?šĺ??ĺ?? č??ć?Żäżžé??čĄ?é?˝ĺšžé??ç?Žĺ?? 渣ç?ş ć??ĺ??ä˝ ä¸?樣 é?˝äż?ĺ?Źç? č?Şĺˇąĺ?? ĺ??芹ć??芹 ä˝ ć??ĺ??ć?˘officeĺ? ĺˇŚĺšžĺ¤?ć?? hermanwest: é?˝äż?ć??ĺ?Ľĺ?Ś ĺ??ĺ??ç??夠大 ć?Źĺ?°ĺ¤Šč?łĺş?é?˝ĺ??ć??čŹ? ć??ĺ?°ĺ?˘dĺ?Źĺ?¸äť? ĺ°ąéşťç?Šdĺ?Ś s-pig: ĺ??čŹ?弽ć?˛é?Ž Kai: ć??ć?łéť?é?˝ĺ??鏟ç?¨ĺ?Ś ĺ??ć­Łć¨?ĺ?šĺ??ĺŽ?čˇ? ć??ä¸?d sayé?˝ĺ?? ä¸?é??ć??ĺ?Şäż?茺ĺž? éŚ?港ĺ?°ĺ?˘ĺ??ĺ?°ć?š ć¨?ĺ¸?ĺ??ĺ??弽 čˇ?ĺ??弽 ĺ°?ć°?ç??役é?ż é?˝ĺĽ˝äźźé??äť˝ĺ?°ĺ¤§ĺ?Ś ć?ĽĺŻŚ é?˝ĺšžĺ??ĺ?Ľĺşˇ

Raport specjalny: Kariera w IT


Zapraszamy do zapoznania się z najnowszą publikacja Computerworld „Kariera w IT”
W wydaniu m.in.:
  • Specjalista pilnie poszukiwany
  • Mapa zatrudnienia informatyków
  • Eksport kompetencji
  • Wynagrodzenia...