Прежде всего, есть одна способность, которую лоцман должен в себе непрестанно воспитывать, пока она не достигнет абсолютного совершенства. Да, именно совершенства. Эта способность - память. Он не должен допускать, чтобы ему казалось то или иное, он все должен знать наверняка, потому что судовождение - одна из точнейших наук. С каким презрением смотрели в те времена на лоцмана, который решался употреблять в разговоре неубедительное "я полагаю" вместо безапелляционного "я знаю!".
(c) М. Твен "Жизнь на Миссисипи"
На небольшую (шесть страниц) заметку Ю.Шрейдера редко ссылаются и ее нечасто цитируют. Действительно, для математика, логика, философа, автора одной из концепций "Семантической информации" статья выглядит бледной и малосодержательной.
После трехстраничного исторического обзора, Шрейдер останавливается на предмете "информатики" и связи "информации" и "знания".
Критикуя тождество информации и знания по Б. Бруксу, Шрейдер цитирует М. К. Мамардашвили: "Знание не пересаживаемо из головы в голову в силу одного простого онтологического обстоятельства: никто вместо другого не может ничего понимать, понять должен сам... И этот акт понимания "самим" не выводим ни из какой цепи обуславливания этого понимания, он должен совершиться или не совершиться, т. е. знание не перекачиваемо в другую голову, как в некую пустоту перекачивалась бы жидкость" (Мамардашвили М. К."Классический и неклассический идеалы рациональности").
Изложив также мнение Б. Лангефорса и К. Барлиба по рассматриваемому вопросу, Шрейдер пишет: Рассматривая информацию в информатике, мы не должны слишком легкодумно отожествлять ее со знанием. Правомерно сказать, что информация (в интересующем нас здесь смысле) - это отчужденное от непосредственного владельца и обобществленное путем вербализации и закрепления на материальном носителе знание (Barliba С. "Bariere informationale. Si creativitate"). Это означает, что информация есть превращенная форма знания, в которой это знание представлено.
Информация, закрепленная в тексте на бумаге или в ЭВМ, есть представление человеческого знания, позволяющее хранить и передавать знание в обществе. Тождественность информации и знания при этом исключается, но информация как превращенная форма знания сохраняет следы своего происхождения. В теории информации К. Шеннона основное свойство последней состоит в способности снимать неопределенность ситуации. (Мера снятой неопределенности - это есть мера количества информации в сообщении). Информация, представляющая знание, может не только снимать неопределенность. Часто оказывается обратное: полученное через информацию знание позволяет адресату увидеть новые возможности в старой ситуации и, тем самым, увеличить степень неопределенности и бремя лежащего на нем выбора. Таким образом, мы сталкиваемся с некоторой особой, отличной от рассматриваемой в кибернетике концепцией информации.
Далее Шрейдер выдвигает сомнительный лозунг о существовании якобы какой-то отдельной "социальной информации". Ссылаясь на работу Афанасьева В Г и Урсула А. Д. "Социальная информация: некоторые методологические аспекты", он пишет: сформулировано понятие социальной информации как отраженного в обществе разнообразия природных и социальных явлений. Здесь схвачен принципиальный момент - информация есть общественное достояние, она в принципе социальна, в то время как знание, вообще говоря соотнесено с конкретной личностью, с тем, кто им владеет и непосредственно пользуется. Социальная информация представляет накопленное в обществе и признанное им знание, будучи его превращенной формой.
Далее Шрейдер отмечает:
Информация должна пройти через "когнитивный экран" тех, для кого она представляет ценность. Так возникает необходимость считаться не только с существованием мира объективированного социализированного знания, т.е. информации как превращенной формы знание но и с феноменом личностного знания в смысле М. Полани (Полани М. "Личностное знание"). Пользователь может и должен выбирать из потока информации то, что соответствует его устремлениям. Никакая ЭВМ за него этого не сделает. Новейшие автоматизированные информационные системы не вкладывают в пользователя готовое знание, но доставляют ему информацию стремясь сделать ее релевантной, т.е. реально используемой для воспроизводства знания самим пользователем.
И, далее: Информационно-знаниевые процессы включают преобразование человеческих (в значительной мере, личностных) знаний, существующих "здесь"и "теперь", в социальную информацию, доступную "везде" и "всегда" и гарантирующую возможность извлечения из нее знаний. В таких процессах человеческий интеллект и человеческое сознание в принципе неустранимы.
В заключение Шрейдер пишет:
Использование ЭВМ для конструирования интеллектуальных систем - это и есть возможность включить ЭВМ в сферу информационо-знаниевых процессов, сделать их неотъемлемым средством как представления знаний, так и их получения. Фактически ЭВМ становятся технической основой социальных коммуникаций. Но именно коммуникационный аспект использования ЭВМ в информационно-знаниевых процессах, реализующий в современных условиях ту концепцию информатики, которая была провозглашена Гиляревским Р. С и Черным А. И. в работе "Научная коммуникация и некоторые проблем, информатики", только подчеркивает принцип неустранимости человека из интеллектуальных систем. Этот принцип лежит в основе ряда сегодняшних концепций информатизации, из которых достаточно упомянуть работу (Lyytinen К. "Two views of Information Modelling"), целиком построенную на коммуникационной модели.
Фактически, в отличие от большинства других авторов, Шрейдер прямо противопоставляет информацию ("здесь" и "теперь") и знание ("везде" и "всегда"), безосновательно утверждая о необходимости человеческого интеллекта для преобразования информации в знание. И бездоказательно заявляя: "В таких процессах человеческий интеллект и человеческое сознание в принципе неустранимы". Спишем это на год написания статьи (1988). Успехи AI, по крайней мере, в таких областях как игра в шахматы и Го, или автоматический вывод и доказательство математических теорем показали, что это не так. К сожалению, в статье Шрейдера не сделано даже попытки показать как информация конвертируется в знание. Также, Шредер не дает никаких определений понятиям "информация" и "знание", ограничиваясь замечанием, что информация есть результат некоторого процесса, существующий только в момент получения, в то время как знание, напротив, является фиксированным и неизменяемым (закрепленным в умтройстве памяти).
Эти положения не вызывают возражений и, по сути, являются единственной существенной частью статьи. Можно надеяться, что тридцать лет спустя эти идеи могут быть выражены более содержательно.
Прежде всего, из рассуждений Шрейдера совершенно выпало понятие модели, как связующего элемента между информацией и знанием. Модель - это тот каркас, в который как кирпичики укладываются и фиксируются установленные соотношения. Модель не тождественна тезаурусу, так как тезаурус, фактически, является "свалкой" фактов, а модель задает границы описания явления и связи между элементами.
Дадим определения понятиям информация и знание.
Будем считать, что информация - это то, что служит предметом коммуникации. Существует неистребимая тенденция приписывать информационное содержание сообщению, которыми обмениваются коммуницирующие субъекты. В числе прочего, информационным содержанием пытаются наделить форму, структуру или элементы, составляющие сообщение. Как уже не раз указывалось, само по себе сообщение не несет информации и является только синхропосылкой, приводящей, в процессе обмена к уравниванию (эквивалентированию) моделей.
В предлагаемой нами концепции, субъекты коммуникации (один или оба) разделяют ту же самую модель процесса (разделяемая функциональная модель). Несмотря на идентичность моделей, их состояния могут быть рассинхронизированы.
Три условия коммуникации требуют:
Субъекты коммуникации разделяют общую модель (язык, шифр, секрет итп.) В частности, модели имеют общую точку ("нуль отсчета"), от которой могут отсчитывать свое текущее положение.
Синхросигналы, которыми обмениваются субъекты улучшают синхронизацию.
Коммуникация продолжается до полной синхронизации моделей
Примером подобной коммуникации может служить игра "Морской бой". Стороны разделяют общую модель (карту акватории), обмениваются синхропосылками, улучшающими взаимную синхронизацию, коммуникация продолжается до выигрыша одного из игроков.
В обыденном смысле, информация - это то, чем мы обмениваемся в процессе коммуникации. Из прогнозов мы получаем информацию о погоде, из сплетен - информацию о соседях. Коммуникация не обязательно требует активности обоих сторон. Охотник может молча ждать добычу. Астроном не общается со звездами. Оратор не обязательно задает вопросы аудитории. Читатель не ведет диалог с книгой.
Однако, в любом случае, существует некий источник ситуаций и реагирующий на их изменения приемник. Часто источник и приемник разделены между собой временем или расстоянием, и тогда принято говорить о канале связи.
Отличается ли чем-либо эта схема от обычного физического взаимодействия двух объектов?
Представим, две сферы контактируют в одной общей точке. За этими сферами мы можем предполагать взаимодействующие системы, например, два шара разной температуры. Точку контакта можно рассматривать как канал связи.
Это совершенно общий подход, применимый к любой ситуации вещественного обмена, например, когда переливают жидкость из бутылки в стакан.
Многовековая история наблюдений, сформулировала язык, позволяющий описывать вещественный обмен в количественных терминах. В общем случае, мы говорим об обмене энергией, массой, импульсом. Более того, важнейшим фактором количественного обмена выступает Закон сохранения количества обмениваемого агента.
Если это сохранение где-либо видимым образом нарушается, мы требуем его перехода в иную, количественно эквивалентную форму, например, работы в температуру.
Но что происходит при обмене сплетнями, например, и как измерить количество переданного?
Первая количественная оценка была предложена Ральфом Хартли (1928) для алфавитного текста. Хартли исходил из положения, что при передаче сообщения по каналу связи может быть произвольно выбрана любая буква алфавита. В сущности вся база, на которой построено количественное измерение информации введена Хартли. Еще более важно, что Хартли определил "Энергетический вариант" сообщения, показав что есть нечто, сохраняющееся независимо от длительности или частоты аналогового сигнала. Позднее, для дискретного сигнала, Клод Шеннон определил этот инвариант как "количество информации".
Этот инвариант важен не сам по себе, как некий математический курьез, а как свидетельство обратимости деформации сообщений. Произвольно деформированное, например, зашифрованное (упакованное) сообщение может быть полностью восстановлено в оригинальном виде.
Встречается мнение, что структура сообщения как-то связана с его содержанием. Проще все это опровергнуть, заменив сообщение на обратное или высказанное иным образом. Например: "монета выпала аверсом" - "монета выпала НЕ реверсом"
И в комбинаторной концепции Р. Хартли, и в статистической концепции К. Шеннона все возможные исходы ограничивались конечным числом выборов. Тем самым, неявно вводилась модель гиперкуба пространства состояний, в котором, путем уточняющих вопросов (синхропосылок) в процессе коммуникации, требовалось локализовать искомый объект.
Использование пар "вопрос-ответ" для последовательного расслоения пространства состояний (особенно в случае дихотомии "да/нет") удобно представлять как путь по дереву выбора. Такое фрактальное представление оказывается наглядным и удобным для многих применений.
Модель гиперкуба возможных исходов и последовательное сжатие пространства состояний вплоть до коллапса (единственного значения), в терминологии Шеннона "снятие неопределенности" широко используются последние семьдесят лет.
В отношении понятия "знание" нет устойчивого определения. Словарь Merriam-Webster (https://www.merriam-webster.com) дает следующие, частично пересекающиеся, определения:
Definition of knowledge
1 a(1): the fact or condition of knowing something with familiarity gained through experience or association
(2): acquaintance with or understanding of a science, art, or technique
b(1): the fact or condition of being aware of something
(2): the range of one's information or understandinganswered to the best of my knowledge
c: the circumstance or condition of apprehending truth or fact through reasoning : COGNITION
d: the fact or condition of having information or of being learneda person of unusual knowledge
2 a: the sum of what is known : the body of truth, information, and principles acquired by humankind
b archaic : a branch of learning
3 archaic : SEXUAL INTERCOURSE
4 obsolete : COGNIZANCE
Следуя Платону, определим "знание" как устойчивую (фиксированную, запомненную) ассоциативную связь между произвольными понятиями.
Отметим, что знание требует той или иной формы запоминающего устройства для образования ассоциации. Таким образом, знание не может быть сохранено иначе, как в памяти (на носителе). Знание статично - это константная часть тезауруса. Знание безальтернативно. Можно было бы думать, что знание связано с истинностью, но оно не всегда проверяемо. Фактически, под знанием понимается высшая степень уверенности.
По сути, знание сродни вере или мнению, различаясь разве что степенью общепринятости и верифицируемости. В основе знания лежат некоторые постулаты, принимаемые за истинные. Набор постулатов и правила их комбинирования образуют Тезаурус. Если дополнить тезаурус устройством хранения и каким-либо методом отбраковки неудачных конструкций, получаем типичный эволюционный процесс. Это одинаково относится и к геометрии и к происхождению видов. Эволюция не выбирает лучшие образцы, но беспощадно уничтожает неудачные. Саблезубый тигр, например, ликвидирует всех особей с проблемами опорно-двигательного аппарата.
Обычно, знание претендует на проверяемость опытом и, таким образом, сводится к уверенности в исходе теста, в его предсказуемости и получению единственного результата.
Дважды два - всегда четыре. Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Измеряя эталон длины метра, любую погрешность мы списываем на несовершенство измерителя. Знание безальтернативно, исход всегда очевиден. Предполагается, что бутерброд всегда падает маслом вниз.
Ипполит Ипполитыч из "Учителя словесности" Чехова транслирует знание, не сообщая при этом никакой информации: "А лето не то, что зима. Зимою нужно печи топить, а летом и без печей тепло. Летом откроешь ночью окна, и всё-таки тепло, а зимою - двойные рамы, и всё-таки холодно".
В противоположность знанию, информация динамична и всегда связана с выбором из альтернатив. Монета может упасть аверсом вверх или аверсом вниз. В модели Шеннона, информация оценивается "устраненной неопределенностью" (ошибкой прогноза). Нет ошибки - нет информации. "Честная" монета имеет равную вероятность выпадания каждой из сторон. Если монета всегда выпадает только одной стороной - она фальшивая. Знание в точности противопоставляется Информации.
Наконец, даже при наличии нескольких моделей (или альтернатив), знание предполагает "коллапс" к единственному возможному выбору (Земля круглая), в то время как информацией будет любой возможный в данной модели выбор.
Например, информацией об опыте с бросанием монеты может быть как сообщение "выпал аверс", так и сообщение "выпал реверс", в то время как знание состоит в том, что опыт не проводился вовсе и монета не подбрасывалась.
Иными словами, если информация устраняет Неопределенность, то знание не допускает ее вовсе.
Если на перекрестке трех дорог лежит камень с надписью: "Направо пойдешь... Налево пойдешь... Прямо пойдешь..", то это информация, а если на нем написано: "Смерть без вариантов!", то это знание.
Информация всегда ограничена рамками модели и если модель неадекватна или некорректна, любой исход будет неверен. Будем называть такую ситуацию парадоксом. Парадокс не может быть разрешим в рамках существующей модели и требует ее слома.
Приведем, в качестве примера, обширную цитату из книги де Боно "Искусство думать. Латеральное мышление как способ решения сложных задач".
"Черный камень
Много лет назад, когда должников еще бросали в долговую тюрьму, один лондонский купец имел несчастье задолжать большую сумму денег некоему ростовщику. Ростовщик, уродливый старик, влюбился в юную дочь купца и предложил ему сделку: он простит долг, если получит в жены дочь. И сам несчастный отец, и его дочь пришли в ужас от подобного предложения. Тогда коварный ростовщик предложил отдать решение в руки Провидения: он положит в пустой кошель два камешка, черный и белый, а девушка пусть вытащит один из них. Если ей попадется черный камень, она станет его женой, если белый - останется с отцом. Долг в обоих случаях будет считаться погашенным. Если же девушка откажется тянуть жребий, то ее отца бросят в долговую тюрьму, а сама она станет нищей и умрет с голоду. Скрепя сердце купец согласился на это предложение. Разговор происходил в саду ростовщика, на усыпанной гравием дорожке. Хозяин сада наклонился, чтобы найти камешки для жребия, и дочь купца заметила, что он подобрал и положил в кошель два черных камня. Затем он повернулся к девушке и предложил ей вытащить один из камней, чтобы решить таким образом ее участь и участь ее отца. Представьте себе, что вы стоите на дорожке в саду ростовщика. Что вы стали бы делать на месте этой несчастной девушки Или что посоветовали бы ей, если бы к вам обратились за советом Какой тип мышления вы использовали бы для решения этой задачи Вы можете, конечно, утверждать, что, если решение в принципе существует, тщательный логический анализ должен помочь девушке найти его. Такой тип мышления - это вертикальное мышление. Но есть мышление другого типа - латеральное. Люди, мыслящие вертикально, вряд ли чем-то помогут девушке в этой ситуации. Их анализ покажет, что есть три возможных варианта:
Девушке следует отказаться вытаскивать камешек;
Девушка должна дать понять, что ей известна хитрость ростовщика, и тем самым выставить его мошенником;
Девушке придется вытащить черный камешек и пожертвовать собой ради спасения отца.
Все предложенные варианты в равной степени беспомощны, ибо если девушка откажется от жребия, то отца бросят в тюрьму, а если все же вытащит камешек, ей так или иначе придется выйти замуж за ненавистного ростовщика. Эта история обнажает различия между вертикальным и латеральным мышлением. Люди, мыслящие вертикально, сосредоточились бы на том факте, что девушке придется вытащить камешек. Люди, мыслящие латерально, вероятно, направили бы свое внимание на оставшийся камень. Первые выбирают самый разумный, с их точки зрения, взгляд на ситуацию, а затем путем строгих логических рассуждений пытаются разрешить проблему. Вторые склонны исследовать все мыслимые ракурсы ситуации, вместо того чтобы уцепиться за самый многообещающий из них и принять его за отправную точку. Девушка в нашей истории запустила руку в кошель, вытащила камень и, не взглянув на него, выронила прямо на дорожку, где он мгновенно затерялся среди прочих. "Ой, какая же я неловкая! - воскликнула она. - Впрочем, не беда: если вы заглянете в кошель, то сможете по цвету оставшегося камня сказать, какой камень я вынула". А поскольку камешек, оставшийся в сумке, был, разумеется, черным, пришлось сделать вывод, что она вытащила белый камень, - ведь не станет же ростовщик признаваться в собственном мошенничестве! Вот как девушка, применив латеральное мышление, сумела обернуть безвыходную ситуацию к своей выгоде. Если бы ростовщик вел честную игру и положил в сумку черный и белый камешки, девушка имела бы равные шансы как на спасение, так и на гибель. Теперь же она с гарантией избежала нежелательного замужества и погасила долг отца".
Резюмируя. Информация требует модели допустимых исходов и любой возможный результат может быть интерпретирован только в рамках этой модели. Результат, который невозможно интерпретировать в рамках данной модели является парадоксом и требует ее слома. Знание есть фиксированная на на носителе ассоциация между известными понятиями.
Используя введенное Шрейдером понятие тезауруса (словаря, хранилища) и активного (способного действовать) элемента разберем на компактном примере превращение информации в знание.
Такая система необходимо содержит активный элемент - назовем его Комбинатор. Комбинатор обладает возможностью строить и изменять модель, создавая и разрушая внутренние связи.
Не следует понимать под Комбинатором нечто "живое" - часто для этого достаточно генератора случайных процессов. Например, тряска коробки с игрушками способствует их оптимальной упаковке в ней. Физически это означает, что система заняла энергетически выгодное (стабильное) состояние. Хороший удар (шок) может способствовать правильному функционированию ранее испорченной системы. Это касается и электрошока или инсулинового шока для лечения больных, и старых телевизоров, которые нередко чинили методом "пинка сбоку".
Демонстрационная задача:
Встречаются два приятеля - математика:
- Ну как дела, как живешь?
- Все хорошо, растут два сына дошкольника.
- Сколько им лет?
- Произведение их возрастов равно количеству голубей возле этой скамейки.
- Этой информации мне недостаточно.
- Старший похож на мать.
- Теперь я знаю ответ на твой вопрос.
Сколько лет сыновьям?
Очевидно, что ни форма, ни структура, ни содержание приведенных сообщений не несут явной информации об ответе. Любая из этих составляющих может быть произвольно изменена. Единственная роль сообщения - синхронизация моделей.
Изначально, Комбинатор, строит модель - пространство состояний. Опираясь на сведения из тезауруса (дети-дошкольники не старше шести лет), он создает гиперкуб всех возможных состояний: матрицу чисел от одного до тридцати шести.
Следующий шаг также требует опоры на тезаурус: из матрицы вычеркиваются все простые числа, так как произведение возрастов не может быть простым числом.
После этого ответ все еще неопределен. Если бы все числа однозначно раскладывались на множители, любое из них, совпадающее с числом голубей у скамейки было бы ответом. Но некоторые произведения (4, 6 и 12), могут быть получены различными способами, что делает ответ неоднозначным.
1*4=4, 2*2=4,
1*6=6, 2*3=6,
2*6=12, 3*4=12.
Имея три варианта решения, математик все еще не может определить возраст детей, и заявляет: "- Этой информации мне недостаточно."
Уточняющий ответ: "- Старший похож на мать." исключает из вариантов произведения одинаковых чисел (квадраты), после чего может быть дан окончательный ответ.
Таким образом, информационные сообщения "Все хорошо, растут два сына дошкольника" и "Произведение их возрастов равно количеству голубей возле этой скамейки", вкупе с числом голубей возле скамейки превратилось в знание: "голубей было четыре", "возраст детей один и четыре года".