Информатика в современной системе научного знания
Информатика и информация. Многообразие подходов к определению предмета и основных задач информатики как науки в настоящее время является вполне закономерным. В значительной степени оно обусловлено многообразием современных представлений об информации, которая является фундаментальным понятием современной науки, но до сих пор еще не имеет однозначного определения. Причина этого заключается в том, что феномен информации по-разному проявляет себя в различных информационных средах, т. е. в тех конкретных условиях, в которых протекают информационные процессы. Закономерности и методы реализации этих процессов и изучает информатика как фундаментальная наука. Поэтому в различных направлениях развития информатики (техническом, биологическом, социальном, физическом) анализируются лишь вполне определенные аспекты проявления феномена информации и информационных процессов, которые обусловлены тем или иным видом информационной среды. Так, например, в технической информатике анализируются различные методы генерации, кодирования, передачи, приема, преобразования и хранения сигналов, которые представляют собой лишь внешние отражения, т. е. некоторую форму представления информации. При этом ее внутреннее содержание, т. е. смысловое значение, а также ценность и значимость для потребителя полностью игнорируются. Такой подход к информации в технической информатике совсем не умаляет ее значения как научного направления. Наоборот, он дал возможность сформировать достаточно развитую теорию передачи и обработки сигналов, которая позволяет выполнять необходимые инженерные расчеты трактов передачи информации в технических системах связи и телекоммуникации, оценивать пропускную способность каналов связи, их помехоустойчивость и надежность и т. п. Одной из первых теоретических работ в этой области считается работа Клода Шеннона [33], которого принято считать основоположником теории информации. Хотя, строго говоря, научная дисциплина, которую он начал развивать, теорией информации в современном понимании, в общем-то, не является, а представляет собой лишь теорию передачи сигналов по каналам связи. Гораздо ближе к современному пониманию термина "теория информации" находятся пионерские работы У. Эшби [34], который рассматривал информацию как меру разнообразия в природе и обществе, т. е. как степень организационной сложности технических, природных и социальных систем. Этот подход оказался исключительно плодотворным и, как будет показано далее, в последние годы находит все большее распространение при исследовании проявлений феномена информации в физических, биологических и социальных системах. Таким образом, именно фундаментальность понятия информации и ключевая роль информационных процессов в развитии живой и неживой природы и являются теми основными факторами, которые выдвигают информатику на уровень фундаментальных наук и ставят ее в один ряд с такими науками, как общая теория систем, синергетика, кибернетика, физика, биология. Междисциплинарный характер информатики. Практически во всех современных энциклопедических словарях информатика определяется как комплексное междисциплинарное научное направление, которое является одной из наиболее перспективных "точек роста" современной науки. Она оказывает большое влияние на многие другие области научных исследований, передавая им свою научную методологию, главными достижениями которой сегодня следует считать методологию информационного моделирования, а также информационный подход к анализу различных объектов, процессов и явлений в природе и обществе. Именно поэтому изучение информатики как фундаментальной науки в системе образования имеет исключительно большое значение для формирования современного научного мировоззрения [35]. К сожалению, следует констатировать, что такой подход к изучению информатики, хотя и продекларирован в документах ЮНЕСКО [21], в трудах Российской академии наук, а также в проектах новых государственных образовательных стандартов России, практически еще очень медленно внедряется в систему образования. Причина здесь заключается не только в отсутствии хороших учебников по информатике для высшей и средней школы, но, главным образом, в консервативности мышления чиновников, работающих в сфере образования России, которые и сегодня все еще продолжают считать информатику вспомогательной технической дисциплиной о компьютерных технологиях и телекоммуникационных системах. Справедливости ради следует отметить, что не лучшим образом обстоит дело с изучением фундаментальных основ информатики и в образовательных системах зарубежных стран, где сегодня также доминирует инструментально-технический подход к изучению ее основных проблем. Информатика и философия. С философией информатику сегодня связывают три общие проблемы. Первой из них является проблема осмысления сущности феномена информации — этого удивительного по своей многогранности и распространенности проявления физической реальности окружающего нас материального мира, а также мира идеального, являющегося его отражением. Понятие информации является настолько сложным и многоаспектным, что до сих пор в науке не найдено его достаточно общего определения. И это несмотря на то, что, начиная со второй половины XX века, понятие информации стало общенаучной категорией и широко используется практически во всех современных научных дисциплинах. Правда, в каждой из них этому понятию придается свой собственный смысл, адекватный специфике данной научной дисциплины. Существуют философские работы, в которых утверждается, что понятие информации является принципиально неопределяемым и поэтому попытки дать этому понятию достаточно общее научное определение изначально обречены на неудачу. И, тем не менее, такие попытки предпринимались неоднократно и продолжаются до сих пор. Одним из достаточно общих определений понятия информации является определение, предложенное академиком В. М. Глушковым: "Информация в самом общем ее понимании представляет собой меру неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени, меру изменений,которыми сопровождаются все протекающие в мире процессы";[38]. Анализируя это определение, можно заметить, что в нем ключевым является понятие неоднородности как основного признака, характеризующего феномен информации. При этом выделяются две разновидности неоднородности — статическая и динамическая. Статическая неоднородность характеризует текущее состояние некоторой материальной или энергетической системы (процесса), а динамическая — ее изменчивость во времени, т. е. в течение некоторого периода наблюдения. Далее будет показано, что подход В. М. Глушкова к определению понятия информации оказался исключительно плодотворным при изучении информационных свойств физических систем. Можно ожидать, что этот подход найдет свое применение и в той новой перспективной области развития информатики, которая в самые последние годы начала формироваться в России и получила название "Физической информатики" [39]. А. Д. Урсул посвятил анализу феномена информации целый ряд своих ранних философских работ [40—42], которые сыграли важную роль в развитии философской мысли как в России, так и за рубежом. Сущность феномена информации он связывал с философской категорией отражения. Способность некоторой системы воспринимать информацию трактовалась им как ее способность отражать в себе состояние других систем путем соответствующего изменения собственной внутренней структуры. Таким образом, был вскрыт основной механизм установления связи между формой (структурой системы) и содержанием (воспринятой информацией), что является исключительно важным философским результатом этих исследований. Необходимо отметить, что именно философский подход А. Д. Урсула и был представлен в целом ряде изданных в России словарей, в которых было приведено определение понятия информации. К их числу относится, например, Философский словарь под редакцией академика И. Т. Фролова [43]. Следует отметить и весьма оригинальный подход к анализу феномена информации, который предлагается А. И. Деминым в его монографии "Информационная теория экономики" [44]. С точки зрения этого автора, информация характеризует направление движения материи, в то время как понятия "вещество" и "энергия" характеризуют соответственно ее структуру и способность к движению. Эта концепция позволила автору с новых, информационных позиций подойти к анализу функционирования таких, казалось бы, уже давно и хорошо изученных устройств, как паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания, дать новую трактовку второго начала термодинамики и сделать еще целый ряд важных теоретических выводов. Значение этих выводов выходит далеко за рамки информационной экономики, которая и являлась основным предметом анализа в данной монографии. К сожалению, следует констатировать, что в самое последнее время в российской философской энциклопедической литературе стали проявляться весьма странные и негативные тенденции. Так, например, в изданной Институтом философии РАН в 2001 г. четырехтомной Философской энциклопедии [45] не нашлось места для определения термина "Информатика", а термин "Информация" рассматривается лишь как вспомогательный в статье, посвященной теории информации. Отсутствуют в этом издании и такие важнейшие для философии науки термины, как "Информационный подход" и "Информационная Картина Мира". Все это свидетельствует о том, что внимание к информационным аспектам философской науки в некоторых энциклопедических российских изданиях сегодня неоправданно принижено, что явно противоречит современным тенденциям развития мировой науки. Информационный подход как фундаментальный метод научного познания. Второй основной проблемой информатики, имеющей важное философское значение, является развитие метода информационного подхода. Сегодня уже совершенно ясно, что этот метод имеет в методологии науки такое же важное значение, как и метод системного подхода, который получил развитие и всеобщее признание во второй половине XX века. На первостепенную важность дальнейшего развития метода информационного подхода и его все более широкого использования в теории сложных систем указывает, например, директор Института проблем управления РАН академик АН Грузии И. В. Пранги-швили в своей монографии "Системный подход и общесистемные закономерности" [46]. А в работе [47] автора настоящей статьи сделан аргументированный прогноз о том, что именно сочетание методов системного, синергети-ческого и информационного подходов и будет составлять ядро научной методологии познания природы, человека и общества на ближайшие десятилетия. К сожалению, работ, непосредственно посвященных анализу и развитию метода информационного подхода, в научной литературе сегодня еще очень и очень мало. Здесь можно указать на пионерскую работу Э. П. Семе-нюка [36], на несколько журнальных статей и брошюр К. К. Колина [35, 47], а также на недавно защищенную на философском факультете МГУ им. М. В. Ломоносова докторскую диссертацию В. Б. Гухмана [48]. Что же касается зарубежных ученых, то их работы по данной проблеме в России пока не известны, хотя сама проблема, конечно же, очень актуальна и, безусловно, требует своей дальнейшей разработки как в интересах развития философских и методологических основ информатики, так и для совершенствования методологии самой науки. Философские принципы информатики и новая научная парадигма. Третья философская проблема, которая связывает фундаментальную информатику и философию, заключается в формировании новой научной парадигмы и научной Картины Мира, в которых адекватно были бы отражены его информационные компоненты и закономерности. Сегодня уже опубликовано достаточно большое число научных работ, где справедливо отмечается, что осмысление определяющей роли информации во всех без исключения эволюционных процессах природы и общества открывает совершенно новую, информационную Картину Мира, которая существенным образом отличается от традиционной вещественно-энергетической Картины мироздания, доминировавшей в науке еще со времен Декарта и Ньютона практически до конца XX века. Существуют философские работы, в которых утверждается, что понятие информации является принципиально неопределяемым и поэтому попытки дать этому понятию достаточно общее научное определение изначально обречены на неудачу. И, тем не менее, такие попытки предпринимались неоднократно и продолжаются до сих пор. Одним из достаточно общих определений понятия информации является определение, предложенное академиком В. М. Глушковым: "Информация в самом общем ее понимании представляет собой меру неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и времени, меру изменений,которыми сопровождаются все протекающие в мире процессы" [38]. Анализируя это определение, можно заметить, что в нем ключевым является понятие неоднородности как основного признака, характеризующего феномен информации. При этом выделяются две разновидности неоднородности — статическая и динамическая. Статическая неоднородность характеризует текущее состояние некоторой материальной или энергетической системы (процесса), а динамическая — ее изменчивость во времени, т. е. в течение некоторого периода наблюдения. Далее будет показано, что подход В. М. Глушкова к определению понятия информации оказался исключительно плодотворным при изучении информационных свойств физических систем. Можно ожидать, что этот подход найдет свое применение и в той новой перспективной области развития информатики, которая в самые последние годы начала формироваться в России и получила название "Физической информатики " [39]. А. Д. Урсул посвятил анализу феномена информации целый ряд своих ранних философских работ [40—42], которые сыграли важную роль в развитии философской мысли как в России, так и за рубежом. Сущность феномена информации он связывал с философской категорией отражения. Способность некоторой системы воспринимать информацию трактовалась им как ее способность отражать в себе состояние других систем путем соответствующего изменения собственной внутренней структуры. Таким образом, был вскрыт основной механизм установления связи между формой (структурой системы) и содержанием (воспринятой информацией), что является исключительно важным философским результатом этих исследований. Необходимо отметить, что именно философский подход А. Д. Урсула и был представлен в целом раде изданных в России словарей, в которых было приведено определение понятия информации. К их числу относится, например. Философский словарь под редакцией академика И. Т. Фролова [43]. Следует отметить и весьма оригинальный подход к анализу феномена информации, который предлагается А. И. Деминым в его монографии "Информационная теория экономики" [44]. С точки зрения этого автора, информация характеризует направление движения материи, в то время как понятия "вещество" и "энергия" характеризуют соответственно ее структуру и способность к движению. Эта концепция позволила автору с новых, информационных позиций подойти к анализу функционирования таких, казалось бы, уже давно и хорошо изученных устройств, как паровая турбина и двигатель внутреннего сгорания, дать новую трактовку второго начала термодинамики и сделать еще целый рад важных теоретических выводов. Значение этих выводов выходит далеко за рамки информационной экономики, которая и являлась основным предметом анализа в данной монографии. К сожалению, следует констатировать, что в самое последнее время в российской философской энциклопедической литературе стали проявляться весьма странные и негативные тенденции. Так, например, в изданной Институтом философии РАН в 2001 г. четырехтомной Философской энциклопедии [45] не нашлось места для определения термина "Информатика", а термин "Информация" рассматривается лишь как вспомогательный в статье, посвященной теории информации. Отсутствуют в этом издании и такие важнейшие для философии науки термины, как "Информационный подход" и "Информационная Картина Мира". Все это свидетельствует о том, что внимание к информационным аспектам философской науки в некоторых энциклопедических российских изданиях сегодня неоправданно принижено, что явно противоречит современным тенденциям развития мировой науки. Информационный подход как фундаментальный метод научного познания. Второй основной проблемой информатики, имеющей важное философское значение, является развитие метода информационного подхода. Сегодня уже совершенно ясно, что этот метод имеет в методологии науки такое же важное значение, как и метод системного подхода, который получил развитие и всеобщее признание во второй половине XX века. На первостепенную важность дальнейшего развития метода информационного подхода и его все более широкого использования в теории сложных систем указывает, например, директор Института проблем управления РАН академик АН Грузии И. В. Пранги-швили в своей монографии "Системный подход и общесистемные закономерности" [46]. А в работе [47] автора настоящей статьи сделан аргументированный прогноз о том, что именно сочетание методов системного, синергети-ческого и информационного подходов и будет составлять ядро научной методологии познания природы, человека и общества на ближайшие десятилетия. К сожалению, работ, непосредственно посвященных анализу и развитию метода информационного подхода, в научной литературе сегодня еще очень и очень мало. Здесь можно указать на пионерскую работу Э. П. Семе-нюка [36], на несколько журнальных статей и брошюр К. К. Колина [35, 47], а также на недавно защищенную на философском факультете МГУ им. М. В. Ломоносова докторскую диссертацию В. Б. Гухмана [48]. Что же касается зарубежных ученых, то их работы по данной проблеме в России пока не известны, хотя сама проблема, конечно же, очень актуальна и, безусловно, требует своей дальнейшей разработки как в интересах развития философских и методологических основ информатики, так и для совершенствования методологии самой науки. Философские принципы информатики и новая научная парадигма. Третья философская проблема, которая связывает фундаментальную информатику и философию, заключается в формировании новой научной парадигмы и научной Картины Мира, в которых адекватно были бы отражены его информационные компоненты и закономерности. Сегодня уже опубликовано достаточно большое число научных работ, где справедливо отмечается, что осмысление определяющей роли информации во всех без исключения эволюционных процессах природы и общества открывает совершенно новую, информационную Картину Мира, которая существенным образом отличается от традиционной вещественно-энергетической Картины мироздания, доминировавшей в науке еще со времен Декарта и Ньютона практически до конца XX века. Сегодня уже совершенно ясно, что эта картина больше не соответствует современным представлениям об устройстве Мира и что должна быть сформирована принципиально новая картина на основе взаимосвязанной триады понятий: "вещество"— "энергия"— "информация". Можно ожидать, что формирование такой новой Картины Мира будет осуществлено в науке в ближайшие десятилетия. Эта Картина Мира должна стать результатом формирования новой научной парадигмы, в которой информационным аспектам будет отведена существенно более важная роль по сравнению с тем положением, которое существует в настоящее время [35, 47]. Основные философские принципы информатики. Ключевыми концептуальными положениями при формировании новой научной парадигмы могут стать следующие основные философские принципы информатики [49]: • признание информации не только • признание всеобщего характера про - • признание фундаментальности фе • признание определяющей роли ин • признание справедливости концеп Из признания справедливости вышеизложенных философских принципов информатики следует актуальность и важность изучения фундаментальных основ информатики в современной и перспективной системах образования, так как это является необходимым условием формирования у людей совре- менного научного миропонимания и мировоззрения. Эта проблема была специально рассмотрена автором настоящей статьи в работе [47].
|
