Информация в кибернетике

Предлагается новый энергетический метод определения абсолютного количества и ценности информации и единые универсальные критерии для оценки эффективности и качества различных подходов и систем, а также рассматриваются термодинамические законы, которым подчиняются информация и обсуждаемые критерии.

В формулировке известного понятия количества информации приняли участие Фишер (1925), Хартли (1928) и Шеннон (1948). Их формулировка фактически может быть сведена к статистической трактовке Больцманом понятия энтропии. По Шеннону, количество информации, содержащейся в сообщении о некотором событии (опыте), где Рi - вероятность осуществления i–того исхода данного события (опыта); n - общее число возможных исходов.

Эта величина широко используется на практике для самых разнообразных расчетов. Вместе с тем она обладает целым рядом важных недостатков. В частности, формула (1) не делает различий, например, между такими событиями, как извлечение из урны белого или красного шара, либо победа одной из сторон в ядерной войне, т.е. формула (1) не позволяет судить о ценности информации.

С этим недостатком непосредственно связан и другой – в одном и том же опыте мы можем выработать разные количества информации, ибо они находятся в зависимости от объема предварительных знаний, которыми мы располагаем. Например, если мы заранее знаем, что в урне помещаются белый и красный шары, то извлечение на удачу белого шара даст нам один бит информации. Если цвета шаров нам неизвестны, тогда извлечение того же белого шара даст нам уже значительно большую информацию – все зависит от числа n возможных цветов.

Весьма существенно, что количества выработанной нами и переданной в сообщении адресату информации между собой жестко не связаны. Например, если мы знаем больше адресата, то выработаем в опыте меньше информации, чем получит ее адресат, и наоборот. В результате количество информации приобретает смысл не абсолютной, а относительной, субъективной характеристики, зависящей от наших и адресата свойств.

Как видим, формула (1) исключает возможность определения ценности и абсолютного количества выработанной информации. Заметим, кстати, что величина, характеризующая абсолютное количество, по существу должна выражать и абсолютную ценность информации, поэтому мы вправе не делать различия между этими двумя понятиями.

При использовании формулы (1) нарушается также привычная логика взаимоотношений между источником информации (нами) и адресатом, диктуемая известными законами переноса термодинамики необратимых процессов. Например, уже отмечалось, что источник может выработать меньше информации, чем получит ее адресат.

Перечисленные и многие другие недостатки формулы (1) объясняются тем, что она неправомерно связывает информацию со свойствами случайных явлений. Попытка исправить создавшееся положение путем введения понятия тезауруса (словника) , который характеризует имеющийся у адресата запас знаний, не изменяет принципиального существа дела. С помощью тезауруса фактически определяется лишь новизна (для адресата) информации, но не ее абсолютное количество, или ценность.