KIBERNETIKAI - 50 METŲ

Ar kibernetika tik biomedicininių mokslų šaka?

Tęsinys. Pradžia Nr. 19

Doc. Dobilas Kirvelis

Informacija, valdymas, tikslas –
neatskiriami organizuotų sistemų požymiai

Aiškinant organizuotas sistemas neapseinama be reguliavimo (reguliacijos), koordinavimo, valdymo, funkcinio tikslingumo ir pačios svarbiausios - informacijos sąvokų. Suprantama, kad tikslo siekianti sistema yra reguliuojama, koordinuojama, valdoma, kad vykstantys sistemoje virsmai, veiksmai nukreipiami tam tikra, ne atsitiktine, o tikslinga kryptimi. Ir visa tai atliekama informacijos dėka.

Neorganizuotose - fizinėse sistemose informacijos sąvoka aptinkama labai retai, aiškinant neorganizuotų sistemų dėsningumus be jos apseinama, ji dažnai sėkmingai pakeičiama entropija. O į tikslingumą, valdymą ir net informaciją fizikai žiūri kaip į mistines sąvokas, kurios buvo vartojamos teleologijos ir vitalizmo laikais.

K. Šenono informacija yra panaikintas neapibrėžtumas. Tokia samprata leido jam pateikti informacijos kiekybinio įvertinimo formulę, kuri formaliąja išraiška praktiškai nesiskiria nuo L. Bolcmano entropijos. Šiandien moksle sutinkame dvi entropijas: sistemos energetinės būsenos įvertinimą pagal L. Bolcmaną – energetinę entropiją, ir sistemos stabilios būsenos neapibrėžtumo – informacinės entropijos kiekio vertinimą pagal K. Šenoną. Tai dvi kokybiškai skirtingos kategorijos visiškai kitokiems reiškiniams aiškinti. Gamtos mokslai mus išmokė visus materialiuosius reiškinius aiškinti ir vertinti kiekybiškai: fizika – energija bei jos vienetais: vatvalandėmis (kilovatvalandėmis), džiauliais, elektronvoltais; chemija – medžiagų virsmais bei medžiagų kiekio vienetais: gramais (kilogramais), moliais (milimoliais, mikromoliais). O kibernetika įvedė savus informacijos kiekio vienetus: bitus, baitus (kilobaitus, megabaitus, gigobaitus), be kurių jau nebegali apsieiti nei vienas žmogus, dirbantis kompiuteriu ir besinaudojantis "Internetu". Bet tai visiškai kitokio pasaulio vienetai. Jeigu energiją ir medžiagas galima susieti ar įvertinti tais pačiais matais pagal cheminės energijos ar net A. Einšteino formulę (E~m), jų virsmams įmanoma taikyti tuos pačius bendruosius dėsningumus, tai informacija su šiomis materialiomis kategorijomis neturi nieko bendra. Sakoma, kad informacija nemateriali.

Populiariam informacijos nematerialumo aiškinimui, palyginus ją su materialiaisiais procesais, dažnai cituojamas Bernardo Šou posakis: “Jeigu aš turiu obuolį ir tu turi obuolį, jeigu mes pasikeisime obuoliais, tai kiekvienas turėsime tik po vieną obuolį. Bet jeigu aš turiu idėją (informaciją-D.K.), ir tu turi idėją, jeigu mes pasikeisime idėjomis, mes kiekvienas turėsime jau po dvi idėjas”.

Nemateriali informacija visada funkcionuoja realiame - materialiame pasaulyje, kuriame ji saugoma, siunčiama, perdirbama ir naudojama padedant konkrečioms fizinėms priemonėms. Todėl mokslas naudoja signalų sąvoką, supranta juos kaip nematerialios informacijos materialiuosius nešiklius - išreiškėjus. Yra sukurta galinga signalų teorija, pagrįsta aukšto lygio matematika, realizuojama kompiuterinėmis programomis bei plačiai taikoma informacinėse technologijose. Signalai paklūsta fiziniams dėsningumams, o informacijai būdingi savi dėsniai.

Nukleininės rūgštys (DNR, RNR), taip pat įvairiausios molekulės – fermentai, receptoriai, hormonai gyvosiose ląstelėse, gyvūnų neuronai ir nerviniai impulsai - atlieka informacijos nešiklių–signalų funkcijas, valdo metabolinius virsmus, raumenų veiksmus. Parlamentų priimti ir atspausdinti "Valstybės žiniose" įstatymai perduoda informaciją Vyriausybei vykdyti, paskirstant išteklius – piniginius fondus tam tikroms dirbančioms struktūroms. Analogiškai valdomi gamybiniai kombinatai: direkcijos išleisti signalai – sprendimai, siunčiami raštu ar žodžine forma. Kompiuterių, ryšių linijų, robotų ir kitokių techninių sistemų elektriniai, magnetiniai, šviesos impulsai yra signalai, teikiantys informaciją, kuri padeda atlikti valdymą. O knygos, magnetinės, kino juostos, kompaktiniai diskai ir pan. yra signalai, teikiantys informaciją organizuotoms sistemoms, sugebančioms dekoduoti saugomą koduotą informaciją. Kodavimas – dekodavimas yra pagrindinės informacinių sistemų procedūros.

Informacija reikalinga valdymui ir tik valdymui, t.y. energijos, medžiagų virsmų bei išteklių (resursų) ir/ar informacinių srautų paskirstymui tam tikra, funkciškai tikslinga, specialiomis programomis apibrėžta kryptimi. Įvairiausi atsitiktiniai organizuotos sistemos vidaus ir/ar aplinkos poveikiai, trukdžiai sistemą bando išmesti iš programiškai tikslingo funkcionavimo kelio į sistemos didžiausios tikimybinės būsenos raidą. Bet kol patikimai veikia informacinės valdymo struktūros, kol sistema yra organizuota, ji sugeba trukdžių poveikius neutralizuoti, sistemą reguliuoti, valdyti. Jeigu organizuota sistema trukdžių poveikio nesugeba neutralizuoti, sureguliuoti, sistema virsta arba neorganizuota ir jos raida pasuka termodinaminės pusiausvyros link, arba ji persiorganizuoja į visiškai kitokią ar kelias kitokias organizuotas sistemas. Tokie procesai yra matomi biologinėse, socialinėse, ekonominėse sistemose. Pvz., žmogus sveikas, sergantis ir miręs; imperija auganti, griūvanti ir subyrėjusi; koncernas klestintis, bankrutuojantis, subyrėjęs.

(bus daugiau)