Атрибутивный, логико-семантический и прагматический аспекты теории информации
Анализ существующих определений содержания термина «информация» показывает, что в них используются два основных подхода – атрибутивный и функциональный.
Атрибутивный подход заключается в том, что информация предполагается неотъемлемым свойством (атрибутом) материи, и поэтому она может проявлять себя во всех объектах, процессах и явлениях как живой, так и неживой природы.
Сущность информации связывается с философской категорией отражения. При этом способность некоторой системы воспринимать информацию трактуется как ее способность отражать в себе состояние других систем путем соответствующего изменения собственной внутренней структуры. Таким образом, устанавливается связь между формой (структурой системы) и содержанием (воспринятой информацией).
Функциональный подход предполагает, что информация является результатом (функцией) деятельности человеческого сознания и поэтому в неживой природе она существовать не может. Правда, при этом допускается существование информации и в биологических объектах, которое трудно отрицать.
Информация является основой функционирования любых организованных систем, а не только объектов живой природы. Весь окружающий нас мир представляет ничто иное, как совокупность информационно открытых систем, которые непрерывно взаимодействуют между собой в процессе своей эволюции. При этом информация пронизывает все уровни организации материи – от квантовых систем до галактических образований. Именно она определяет направление развития всех эволюционных процессов во Вселенной, является той главной первопричиной, под воздействием которой и осуществляется эволюция.
Попытки оценить не только количественную, но и содержательную сторону информации дали толчок к развитию семантической (смысловой) теории информации. Исследования в этой области теснее всего связаны с семиотикой – теорией знаковых систем. Одним из важнейших свойств информации, которое можно наблюдать, является ее неотделимость от носителя: во всех случаях, когда мы сталкиваемся с любыми сообщениями, эти сообщения выражены некоторыми знаками, словами, языками Семиотика исследует знаки как особый вид носителей информации. При этом знаком является условное изображение элемента сообщения, словом – совокупность знаков, имеющих смысловое значение, языком – словарь и правила пользования им. Таким образом, рассуждая о количестве, содержании и ценности информации, содержащейся в сообщении, можно исходить из возможностей соответствующего анализа знаковых структур.
В качестве знаковых систем используются естественные и искусственные языки, в том числе информационные и языки программирования, различные системы сигнализации, логические, математические и химические символы. Они служат средством обмена информацией между высокоорганизованными системами (способными к обучению и самоорганизации). Примером могут быть живые организмы, машины с определенными свойствами.
Рассматривая знаковые системы, выделяют три основных аспекта их изучения: синтактику, семантику и прагматику.
Синтактика изучает синтаксис знаковых структур, т.е. способы сочетаний знаков, правила образования этих сочетаний и их преобразований безотносительно к их значениям.
Семантика изучает знаковые системы как средства выражения смысла, определенного содержания, т.е. правила интерпретации знаков и их сочетаний, смысловую сторону языка.
Прагматика рассматривает соотношение между знаковыми системами и их пользователями, или приемниками-интерпретаторами сообщений. Иными словами, к прагматике относится изучение практической полезности знаков, слов и, следовательно, сообщений, т.е. потребительской стороны языка.
Основная идея семантической концепции информации заключается в возможности измерения содержания (предметного значения) суждений. Но содержание всегда связано с формой, поэтому синтаксические и семантические свойства информации взаимосвязаны, хотя и различны. Получается, что содержание все-таки можно измерить через форму, т.е. семантические свойства информации выразить через синтаксические. Поэтому исследования семантики базируются на понятии информации как уменьшении или устранении неопределенности.
Изучение отношений между знаками и их потребителями с точки зрения использования получаемой информации и влияния знаков на поведение систем составляет основу прагматической теории информации. Для всех подходов здесь характерно стремление связать понятие прагматической информации с целью, целенаправленным поведением и выдвинуть те или иные количественные меры ценности информации.
Исходя из этих соображений, А.А. Харкевич предложил связать меру ценности информации с изменением вероятности достижения цели при получении этой информации:
I = log (p1/p0) = log p1 – log p0,
где р0 и р1 – вероятность достижения цели соответственно до и после получения информации.
А.А. Харкевич первым подчеркнул фундаментальный характер связи прагматических свойств информации с категорией цели, понимаемой как опережающее отражение, модель будущего результата деятельности.
Другой подход к проблеме ценности информации осуществлен М.М. Бонгардом. Он вводит понятие «полезная информация», связывая сообщение с тем, какую задачу решает получатель, что он знает до прихода сообщения и как его истолковывает. Этот подход имеет вероятностно-алгебраическую сущность и носит более общий характер, чем подход, предложенный А.А. Харкевичем.