Информация. Как уже было замечено, к появлению кибернетики привели науки, изучавшие процессы управления и переработки информации в разных областях теоретической и

Как уже было замечено, к появлению кибернетики привели науки, изучавшие процессы управления и переработки информации в разных областях теоретической и практической деятельности. Наше сознание воспринимает через органы чувств часть объективно и материально существующей информации. Этот процесс мы называем отображением, или отражением объективно существующего мира, материи — вещества и энергии, несущих информацию. Мы живем до тех пор и в меру того, пока и поскольку воспринимаем информацию, породившую и поддерживающую нашу жизнедеятельность. Информационный вакуум для живого существа — смерть. Но информация эта имеет двоякий характер, вернее — источники, одинаково важные: природу и взаимодействие с членами общества. Это взаимодействие в процессе труда и породило мышление и сознание.

Общество породило потребность в обмене информацией между его членами, породило язык, коды, все знаковые системы для общения живых мыслящих людей, для удовлетворения их духовных и материальных потребностей. [Берг А.И., Кольман Э. Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная.Вступление.— М.: «Изд. «Наука», 1968 г. — 152 с.]

Как сталь служит материалом для механических изделий, материалом для мышления является информация. Н. Винер ясно представлял громадное значение информации, объединяя в своем определении кибернетики такие понятия, как «управление» и «связь», т. е. передачу информации.

Создано несколько теорий информации, из которых наиболее известна теория К. Шеннона. Но кибернетика в принятом нами широком понимании должна учитывать те обстоятельства, которые отбрасывались различными теориями информации.

Пользуясь обычными терминами, информацию можно определить как «физическое воздействие, вызывающее ответное физиологическое действие».

Для эффективного использования информации с целью управления действием это определение следует уточнить.

Грей Уолтер в своем смелом сравнении рассматривал психологические действия как отправление физиологических функций. Он назвал функцией мышления получение, хранение и переработку информации. Получению, хранению и переработке информации соответствуют такие психологические действия, как восприятие, память и воображение. Удобно также выделить функцию воли, которая проявляется в принятии тех или иных решений, представляющих одну из разновидностей информации.

Мышление аналогично усвоению пищи. Переваривание ее имеет сходство с восприятием, так как при пищеварении пища перерабатывается в такие химические вещества, как гликоген и глюкоза, которые могут сохраняться в тканях организма. Память сходна с гликогенным действием печени и мускулов, которые накапливают и хранят энергию, привносимую с пищей.

Наконец, воображение аналогично такой функции организма, которая создает тот или иной физико-химический носитель энергии, соответствующий способу использования этой энергии в том или ином органе живого существа.

Короче говоря, аналогия между усвоением пищи и мышлением заключается в том, что в первом случае человеческий организм получает извне, хранит, видоизменяет и распределяет требующуюся ему энергию, а во втором случае, в процессе мышления, аналогичные операции выполняются в отношении информации.

С понятием «мышление» связана одна особенность. Нам неизвестен орган мышления, так же как неизвестны органы памяти, воображения, воли. Но кто может сказать, какая материальная субстанция является носителем радиоволн, идущих от антенны передатчика к антенне приемника? В кибернетике не возникает затруднений из-за того, что носитель информации неизвестен, так же как инженер-связист использует радиоволны, ничего не зная о природе их носителя.

Определение понятия «информация» может быть теперь уточнено, если называть информацией «физическое действие, влияющее на мышление».

Следовательно, информация имеет две стороны: семантику, которая заключается в действии данной информации на мышление, и носителя информации — физическое явление, оказывающее семантическое действие на мышление.[ Берг А.И., Кольман Э. Кибернетика ожидаемая. Кибернетика неожиданная. Информация.— М.: «Изд. «Наука», 1968 г. — 152 с.]

Понятие «информация» сегодня используется в различных науках (информатике, биологии, физике, экономике, в управлении и др.), при этом в каждой науке понятие «информация» связано с различными системами понятий.

Приведем следующее определение: информация (от лат. informatio — «разъяснение, изложение, осведомлённость») — сведения (сообщения, данные), независимо от формы их представления. [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%84%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F]

«Черный ящик»

Черный ящик это система, в которой внешнему наблюдателю доступны лишь входные и выходные величины, а структура и внутренние процессы неизвестны.[ http://roboticslib.ru/books/item/f00/s00/z0000002/st043.shtml

Пекелис В.Д. 'Маленькая энциклопедия о большой кибернетике' - Москва: Детская литература, 1970 - с.336 ]

Термин "чёрный ящик" впервые упоминается английским психиатром, специалистом по кибернетике, пионером в исследовании сложных систем У. Р. Эшби в 1959 г. В его книге под названием "Введение в кибернетику". Термин заимствован из авиационной техники, где он появился в 1940-е гг. и означал различные элементы оборудования самолета.

В том же 1959 году выходит в свет работа британского кибернетика Ст. Бира «Кибернетика и управление производством», в которой он собрал фундаментальные понятия, составляющие аппарат кибернетики, и показал, что эта новая наука таит в себе огромный потенциал для развития современного мира. “Черный ящик” - это возможность изучить поведение системы на основе выявления связей между вводимой и выводимой информацией.

В данном представлении объекта важно определить, что нужно на входе в систему и что должно быть на выходе из нее, и неважно – что находится внутри системы. Поэтому такого рода модель, как представлено на рисунке …, получила название «черный ящик».

Рисунок – Модель черного ящика

С проблемой «черного ящика» человек сталкивается буквально с первых шагов жизни. Правда, в практической деятельности справляется с ней довольно успешно, не пытаясь каким-либо образом классифицировать эту проблему и не замечая типичный «черный ящик».

Едва ребенок становится на ноги, начинает передвигаться по своей кроватке, как ему сразу же хочется вырваться в большой мир. Но... перед малышом вырастает не что иное, как «черный ящик»: малыш ничего не знает об устройстве кроватного ограждения. Ребенок дергает его и так и этак. Выражаясь языком кибернетики, он начинает манипулировать «входами», надеясь получить на «выходе» устранение препятствия.

Такой же «черный ящик» - заводная игрушка. Дети не знают, что у нее внутри. Им известно одно: заведи - она едет. Мы скажем так: на «входе» - энергия сжатой пружины, на «выходе» - движение колес.

Иногда и обычные телевизоры, и радиоприемники выступают в роли «черных ящиков»: когда они стоят перед человеком, ничего не знающим об их устройстве. Для такого человека и телевизор, и радиоприемник известны только с двух сторон: на «входе» - электрический ток, на «выходе» звук (для приемника) или звук и изображение (для телевизора).

Таким образом, любая вещь, любой предмет, любое явление - любой познаваемый объект - всегда первоначально выступает как «черный ящик». Как правило, в кибернетике имеют дело с системами разного рода, не подающимися детальному описанию,- большими системами. Ученые часто сталкиваются в исследованиях с обстоятельствами, когда ни один из методов изучения не может быть применен, кроме «черного ящика».

Обратимся к примерам. Нервная система человека напоминает сложную, гигантскую электрическую схему. Но в то же время сопоставить их трудно: неимоверно велики количественные и качественные различия. В состав радиотехнического устройства входят несколько сотен всевозможных переключателей. Электронные машины имеют сотни тысяч переключающих элементов. Нейронов в мозгу человека - миллиарды.

Представим себе физиолога, который задался целью освоить все переключения при мыслительном процессе. Предположим, что физиологу удается усвоить схему переключений нервной системы так же быстро, как радиотехник усваивает схему радиотехнического устройства. Из практики известно, что хороший специалист затрачивает на анализ схемы из 200 переключений 5 часов. Допустим, что и физиолог будет анализировать схему переключений в нервной системе человека с такой же скоростью. Подсчет показывает, что на эту работу потребуется 40 тысяч лет! Детальное изучение очень большой системы невозможно.

На химическом предприятии идет автоматизация цехов с вредным производством. Все до поры до времени обстоит благополучно: оператор нажимает кнопки, автоматы работают исправно, все процессы протекают нормально. Но вот загвоздка: оператору вредно быть в этом цехе! Его тоже надо заменить, поручить работу автомату.

Такая задача расценивается как необходимость заменить одну систему другой, функционирующей подобным образом. Здесь-то и нужен «черный ящик». Мы знаем, что какая-то не спроектированная пока система должна делать все, что делает человек-оператор. Мы не принимаем во внимание, как человек производит свои действия, а учитываем только то, что он делает «вход» и что его действия дают «выход». Мы рассматриваем действия человека-оператора как «черный ящик» и строим его модель.

Поэтому при изучении очень больших систем "черный ящик" незаменим. Он - волшебный ключ практического метода, которым можно воспользоваться для управления невообразимым многообразием очень больших систем.

[ http://roboticslib.ru/books/item/f00/s00/z0000002/st043.shtml

Пекелис В.Д. 'Маленькая энциклопедия о большой кибернетике' - Москва: Детская литература, 1970 - с.336 ]