Принцип Ландауэра

26.05.2020. Получил письмо неожиданное и странное (как потом оказалось, оно прилетело ко мне случайно, хотя и были тому причины). В письме разговор о Принципе Ландауэра. Всего несколько предложений с упоминанием статьи некого Э. Бормашенко, но некоторые намеки (даже не мысли) меня насторожили и заставили ворошить все, что имеет отношение к вопросу.

Первый раз слышу о Принципе. Википедия просветила. - Сформулирован еще в 1961 году, но в последние годы он был почти подтвержден тонкими физическими экспериментами и уже набирает силу факта. Суть его в том, что при стирании одного бита информации с материального носителя выделяется энергия, пропорциональная температуре окружающей среды.

Я был поражен. Это открытие (подтвержденное экспериментами) можно сравнить разве что с появлением в 1905-м году теории относительности Эйнштейна. Оно устанавливает прямую связь информации и энергии! (Эйнштейн сформулировал связь массы и энергии).

Нашел статью Бормашенко, о которой речь (http://www.intelros.ru/pdf/metafizika/2020_01/5.pdf). Узнал, что он выпускник Харьковского университета, ныне профессор университета Ариэль в Израиле. Прочитал его другие статьи, они с сильным "национальным уклоном", но интересны. Одна из статей посвящена русско-еврейскому духу, которым, по его мнению, была пропитана советская интеллигенция 70-80-х годов. Я безусловно соглашаюсь, так было, меня к такой среде приобщил И.Т. И Бормашенко тоже соотносит себя к тому времени (ему 57 лет), но считает, что ныне в России тот дух выветрился, да и из него самого постепенно выходит.

Я написал автору статьи письмо, в котором изложил причины своего интереса к информации и обосновал свою позицию. Основные моменты такие.
В девяностых-нулевых я много и серьезно занимался внедрением собственной информационной системы в рамках патента РФ 2155451 "Способ распространение информации в многоабонентной информационной системе и система для его реализации". Быстрого Интернета в широком пользовании тогда еще не было, и мне удалось организовать и несколько лет эксплуатировать систему с централизованным передатчиком. Времена в России были не лучшие, проект пришлось закрыть, к тому же Интернет наступал, и вскоре принял на себя все функции той системы, конкурировать было безнадежно. В 2007-м году я написал статью, в которой свел воедино опыт работы с информацией, выложил ее на литературный сайт (http://proza.ru/2010/11/28/992). В том же году в рецензируемом журнале опубликовал статью "Вычисление информации, содержащейся в текстах"
Я столь подробно все это перечисляю, чтобы показать степень своей вовлеченности в данную тематику в последние 30 лет и подчеркнуть важность открытия для себя лично, и для науки в целом. Правда, не все согласны с такой его интерпретацией, есть мнение, что обо все уже давно сказал второй закон термодинамики. Я принадлежу к другой партии. Не знаю, насколько четко в упомянутых работах я изложил свое видение, но основные выводы такие.
1. Понятие <информация> не имеет смысла вне системы в которой оно определяется.
2. Информация возникает на <принимающей стороне>, когда некоторой код вызывает изменение состояния системы.
3. В неживой природе информационные процессы не происходят.
4. "Системная свобода" склонна к изменениям, диктатура - к сохранению состояния. Физика (<неживая> материя) - <классический> пример абсолютной диктатуры, причем диктатура на макро уровне уживается с <анархией> поведения микрочастиц.
5. Науке не известны механизмы реализации физических законов, она не поднимает вопрос о возможности воздействия на них. Процесс понимания механизмов реализации физических законов могли бы инициировать те, кто с этими законами обращается вольно - сторонники эзотерических направлений.
6. В глубинных основах двух очень разных сущностей - между материей и сознанием наблюдаются аналогии. Подобно "внутреннему миру" человека, возможно, существует <внутренний мир> физической реальности, в котором происходят информационные процессы, где на основе алгоритмов физических законов и с учетом текущего состояния вычисляются параметры новых состояний для каждой точки пространства. Нам не доступен этот мир. В отличие от <внутреннего мира> человека, здесь не бывает сбоев, вариаций или отклонений. Это сильно затрудняет задачу его понимания, но все-таки физика ждет <своего Фрейда>. Если будут обнаружены информационные взаимодействия в физике, то придется продолжить поиски, уже поиски <физического> разума.

Для полноты картины мне не доставало понимание того, насколько информация связана с материей. И вот, появляется статья Бормашенко "ФИЛОСОФСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПРИНЦИПА ЛАНДАУЭРА: ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПУТЬ К ВЕЛИКОМУ ОБЪЕДИНЕНИЮ".

В моих представлениях оставался вопрос: возможно ли существование информации без материи (или вне материи)? Какие бы цепочки преобразований я не рассматривал, материя всегда присутствовала, порой в неявном виде. Причем безразлично, какая это материя, - вещество, газ, поле, но она обязательно имеется там, где есть информация, без "материального носителя" она обойтись не может. При этом материя, в которой развертываются информационные процессы, к самим процессам не имеет никакого отношения, т.е. вроде бы она и не нужна. - Но присутствует! И вот теперь я увидел, что информация, энергия, материя - суть чего-то единого.

Отчего же я искал такую связь (в душе надеялся, что ее не существует)?
- Современное общество быстрыми шагами уходит от материи в виртуальные сферы. На государственном уровне объявлено о всеобщей и полной цифровизации всех служб. А население и увлекать не надо в "цифру", народ сам уходит в виртуальный мир. Этот мир (виртуальный = информационный) - будущее всего человечества. Кажется, это уже очевидно. Информация имеет слабое отношение к материи, и если бы она могла существовать сама по себе, вне ее, мы бы с радостью покинули реальность, нам и в виртуальности неплохо. Это был бы мир потусторонний, божественный, не отягощенный грубой материей со всеми присущими ей неприятностями, с необходимостью поддерживать жизнедеятельность... - Но нет! Материя и информация едины, возможны переходы одного в другое. Путешествие к Богу не состоялось. Значит, наряду с законами сохранения энергии и материи, существует закон сохранения информации. Новая реальность даст много пищи для новой философии.

28.05.2020.
Меня убедил Бормашенко. Понимаю так. "0" - это пусто, ничто, а единица - это уже кое-что. И если информация эквивалентна энергии, а с учетом Эйнштейна, эквивалентна и материи, то выбрасывая единицу, мы высвобождаем материю или высвобождаем энергию. Где-то по этому поводу был такой пример: пустой стакан = "0", наполненный = "1". Я не смотрел подробно, как измерялась энергия, но были подтверждения из разных мест, потому можно считать, что это факт. И что интересно, принцип Ландауера сформулирован в 1961-м году, когда с информацией еще не работали так интенсивно, как сейчас. И только недавно удалось его экспериментально подтвердить, после чего с ним надо считаться. Читал еще о том, что в квантовых компьютерах, где крутятся с огромной скоростью терабайты, это заметно. Есть еще такая странность, что при замене кода 01 на 10 с материей и энергией ничего не происходит. Была такая мысль, что любой объект, да и всю Вселенную можно измерять в битах. Это интересно, - в компьютерных моделях именно так и происходит. В общем, я вижу впереди большие перемены в сознании.

30.05.2020.
"Материализация духа" вопрос интересный и важный, но кажется, после опытов, доказавших справедливость "Принципа Ландауэра" можно говорить об окончательном решении вопроса о том, что первично, - материя и дух едины! Хотел бы я поверить в Бога, но Принцип Ландауэра (как мне кажется) исключает веру. Оказалось, что материя интеллектуальна, а интеллект материален. Вчера я проснулся с мыслью о том, что Принцип дает весомый (научный) аргумент в пользу гилозоизма ("представление о том, что вся материя является одушевлённой").

В последних контактах с некоторыми учеными, я удивлялся, что их "занесло" в религию и эзотерику. И вот, оказывается, что не не конкретных людей "занесло", но всю современную науку. Да и сам я, занимаясь наукой, уже давно почувствовал, куда она может привести.

31.05.2020.
В разговоре с С.О. была тема, которая меня волнует в последние дни. "Принцип Ландауэра". С.О. принял спокойно, - связь информации с энергией дает второй закон термодинамики, который гласит "Энтропия замкнутой системы возрастает". А с информацией энтропия связана, это ее антипод. С.О.не возражает против "Принципа", но считает, что понятие "информация" обозначает две разные сущности. Одна - это мера порядка/беспорядка, а другая - смысловая, которую математикой не измерить. В какой-то степени, он повторил сюжеты моей статьи 2007-го года "Этюды об информации", которая плохо согласуется с "Принципом Ландауэра". Я не спорил с С.О., сказал, что ситуация для меня новая, ее надо хорошо обдумать. И подвел итог его представлениям, - соотношение двух "информационных сущностей", о которых он говорит, мне напоминает соотношение между душой и разумом человека.

03.06.2020. Получил письмо от Э.Бормашенко. В нем, в частности, он говорит о несогласии с тезисом, что "В неживой природе информационные процессы не происходят". Надо сказать, что когда я понял, что нет обмена информацией в неживой природе, очень удивился и попытался найти ответ в Интернете. Но не нашел, - на эту тему никто не говорит ничего определенного. Косвенно, Принцип Ландауэра поддерживает позицию Бормашенко.

11.06.2020. Мысль об отсутствии информационных процессов в неживой природе пришла ко мне при написании статьи об информации. Вывод меня немало удивил, поскольку цель рассуждений была обратная, - понять физические основы информационных взаимодействий. С тех пор этот вывод я включил в список своих аксиом.

И вот, через 12 лет вопрос возникает снова. Посмотрел Интернет, обратил внимание на статью Е.А. Плешкевича "Существует ли информация в неживой природе?" По мнению автора, существование информации в неживой природе продолжает оставаться не доказанным. Готов с этим согласиться, ученый реальный, но мне захотелось восстановить свои собственные рассуждения. Первые два шага оказались простыми, они такие:
1. Информация проявляется при актуализации, без чего она как бы и не существует.
2. Актуализацией следует считать изменение состояния объекта. Далее начались трудности, - я не помню логику рассуждений и не обнаружил ее запись, пришлось проследить заново.

Изменения состояния (объекта, системы) могут происходить по причинам "физическим" (в процессе реализация физических законов), либо по причинам "информационным". - Как их разделить? Законы физики имеют форму алгоритмов, а исполнение законов - их реализация, и по всем признакам, это процесс информационный (источник информации - среда, задающая алгоритмы изменений, принимающая сторона - элементы среды). Примерно так же развертывается и генетическая информация, - геном задает алгоритм, на основании которого существо изменяет свое состояние. При этом, у биологии нет сомнений, что это процесс информационный.

Тем не менее, есть одно принципиальное различие между реализацией физических законов и актуализацией информации, - во втором случае процесс осмысленный, в то время как в первом смысл обнаружить трудно. Т.е. гласно или негласно, мы предполагаем, что информация содержит некий смысл, который проявляется при актуализации. Такая позиция надежно разделяет процессы физические и информационные, но позиция слабая, сводится к терминологии, к субъективным определениям.

"Смысл" не есть понятие физическое, он привнесенный, - природой, человеком, системой. При всей очевидности этого факта, я не могу утверждать, что "смысл" - явление чисто интеллектуальное и к физике (как и к родственной ей математике) не имеет отношения. Мои эксперименты 2007-2011 г. были как раз на тему, которую я амбициозно назвал "Формализация поиска смысла".

Вывод получился такой, что содержание текста (иначе говоря, его смысл) можно "вычислять". Не напрямую, но в форме отношения. Специальная программа математически точно определяет уровень его совпадения с разными эталонами, из которых можно построить "смысловую гамму" (шкалу). Результат исследования я опубликовал в рецензируемом журнале "Инновации" в 2008 г. Далее, в развитие темы, я занимался вопросами самоорганизации. Как считаю, небезуспешно, но получил не тот результат, который ожидал. Лишь спустя несколько лет понял, что и в том, что получил, имеется определенный смысл (результаты изложил в статье "Опыты практической самоорганизации" - http://proza.ru/2011/02/01/123). К сожалению, исследование прервал и результаты в серьезном журнале не на опубликовал.

Проведенные исследования сближают две формы информации, - формальную и "смысловую, субъективную, человеческую". Нельзя исключать, что это единая сущность. Вместе с тем, завязываются воедино информация, математика и смыслы, что, на мой взгляд, придает понятию "информация" некоторый метафизический оттенок. Несмотря на то, что я человек неверующий, внимательно прислушиваюсь к соображениям такого рода, исходящим от ученых. Такое встречал в лекции микробиолога Олеськина, в работах биофизика Людии Галль, профессора Чебанова, микрофизика Дэвида Дойча. При том, что большинство из них считают себя убежденными материалистами.

Две формы информации мое исследование как-то связало, но не абсолютно, "человеческий фактор" остался, хотя и в скрытой форме. В первом исследовании речь идет о формальной сравнительной оценке разных текстов по содержанию, но базу для сравнения, на которую опирается математика, дает человек. Программа четко определяла, на что похож произвольно выбранный текст, но о чем он, можно сказать только сравнив его со специально подготовленными эталонами.

Второй эксперимент, с автоматической классификацией (как это сейчас называют, "кластеризацией") более чист, упорядоченность возникает самостоятельно, без какого-либо участия человека (мое участие было лишь в том, что написал алгоритм и установил некоторые константы - параметры алгоритма). Большая неудача была в том, что в исследовании автоматической структуризации мне не удалось найти формальный признак, когда процесс следует остановить. То, что получалось, я сравнивал с "человеческим каталогом" и мог остановить процесс, когда соответствие становилось максимальным. Но это было мое "волевое решение", а без него и без формального признака прогрессивное развитие достигало максимума соответствия, а затем переходило к деградации, структура размывалась. Т.е. не могу сказать, что "человеческий фактор" в моих исследованиях был полностью исключен, но различия между информацией "формальной" и "смысловой" сглаживались. Я работал только с цифрами, но в результатах просматривались смыслы.

Не исключаю, что признака, который мне не удалось найти, не существует. В таком случае, все эти опыты, несмотря на их объективный характер, имеют значение лишь при существовании внешнего интеллекта. Иначе, это ни о чем. Если (спекулятивно) обобщить результат, то можно сделать такой вывод: "Разум без внешнего интеллекта (иными словами, без Бога) существовать не может".

В таком выводе о соотношении информации и "человеческого интеллекта" я вижу аналогию с соотношением информации и материи. - Материя не участвует в информационных процессах, но без нее информации нет. И то же самое с соотношением информации и "внешнего интеллекта", - программа все делает самостоятельно, но без человека ее действия не имеют смысла.


Рецензии