МЫСЛЕННЫЙ ОПЫТ О НАПРАВЛЕНИИ ВРЕМЕНИ

Очень интересный мысленный опыт – вообразить разумное существо, время которого течет в обратном направлении по отношению к нашему времени. Для такого существа никакая связь с нами не была бы возможна. Сигнал, который оно послало бы нам, дошел бы к нам в логическом потоке следствий – с его точки зрения – и причин – с нашей точки зрения. Эти причины уже содержались в нашем опыте и служили бы нам естественным объяснением его сигнала, без предположения о том, что разумное существо послало сигнал. Если бы оно нарисовало нам квадрат, остатки квадрата представились бы нам предвестниками последнего и квадрат казался бы нам любопытной кристаллизацией этих остатков, всегда вполне объяснимой. Его значение казалось бы нам столь же случайным, как те лица, которые представляются нам при созерцании гор и утесов. Рисование квадрата показалось бы нам катастрофической гибелью квадрата – внезапной, но объяснимой естественными законами. У этого существа были бы такие же представления о нас. Мы можем сообщаться только с мирами, имеющими такое же направление времени.

О СТРЕМЛЕНИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА К СОЗДАНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ МЕХАНИЗМОВ И СИСТЕМ

На всех ступенях развития техники со времени Дедала и Герона Александрийского людей интересовала возможность создания машин, подражающих живому организму.

Это стремление к созданию и изучению автоматов всегда выражалось на языке существовавшей в данное время техники. В дни магии мы встречаем странное и зловещее представление о Големе – глиняной фигуре, в которую пражский раввин вдохнул жизнь с хулой на «неизреченное имя бога». Во времена Ньютона автомат принимает вид часового музыкального ящика с фигурками на крышке, совершающими чопорные пируэты. В XIX столетии автомат– это прославленный тепловой двигатель, сжигающий горючее подобно тому, как человеческие мышцы сжигают гликоген. Наконец, современный автомат открывает двери при помощи фотоэлементов, или направляет пушки на то место, где луч радиолокатора обнаруживает самолет, или решает дифференциальное уравнение.

ОБ УСТРОЙСТВЕ АВТОМАТОВ

Мы рассматриваем автоматы, эффективно связанные с внешним миром не только потоком энергии или метаболизмом, но также потоком впечатлений – приходящих сообщений – и действий – исходящих сообщений. Органы, воспринимающие впечатления, эквивалентны органам чувств человека и животных. Таковы фотоэлектрические элементы и другие световые приемники; радиолокационные системы, принимающие свои собственные короткие электромагнитные волны; приборы для регистрации потенциала водородных ионов, подобные органам осязания; термометры, манометры, различного рода микрофоны и т.д. Исполнительными органами могут быть электрические двигатели, соленоиды, нагревательные катушки и другие, самые разнообразные приборы. Между воспринимающими, или чувствительными, органами и исполнительными органами находится промежуточная группа элементов. Их функция – объединять приходящие впечатления таким образом, чтобы вызвать желательную реакцию в исполнительных органах. Это – центральная система управления. Информация, поступающая в эту центральную управляющую систему, очень часто содержит информацию о работе самих исполнительных органов. Дающие эту информацию элементы соответствуют, между прочим, кинестетическим органам и другим проприоцепторам нервной системы человека, ибо человек также имеет органы, регистрирующие положение сустава или степень сокращения мышцы и т. д. Кроме того, информация, принимаемая автоматом, не обязательно должна быть использована немедленно, но может быть задержана или запасена, чтобы ее можно было использовать когда-нибудь в будущем. Это свойство аналогично памяти. Наконец, пока автомат работает, самые правила его действия могут изменяться на основании данных, прошедших раньше через его воспринимающие органы. Это напоминает процесс обучения.

КОЛИЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ

Что же представляет собой эта информация и как она измеряется? Одной из простейших, наиболее элементарных форм информации является запись выбора между двумя равновероятными простыми возможностями, одна из которых обязательно должна осуществиться (например, запись выбора между гербом и решеткой при бросании монеты). Мы будем называть решением однократный выбор такого рода. Чтобы найти теперь количество информации при совершенно точном измерении величины, о которой известно, что она заключена между А и В и может с одинаковой априорной вероятностью лежать где угодно в этом интервале, мы положим А=0 в В=1 и представив эту величину в двоичной системе бесконечной двоичной дробью , где каждое  имеет значение 0 или 1. Тогда мы увидим, что число сделанных выборов и вытекающее отсюда количество информации бесконечны.

Здесь

Однако в действительности никакое измерение не производится совершенно точно. Если измерение имеет равномерно распределенную ошибку, лежащую в интервале длины ,, где есть первый разряд, не равный 0, то, очевидно, все решения от  до  и, возможно, до  будут значащими, а все последующие нет. Число принятых решений, очевидно, близко к

Мы примем это выражение за точную формулу количества информации и за его определение.

Это выражение можно понимать следующим образом: мы знаем априори, что некоторая переменная лежит между нулем и единицей, и знаем апостериори, что она лежит в интервале (а, Ь) внутри интервала (0, 1). Тогда количество информации, получаемое нами из апостериорного знания, равно

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: