Многоуровневое кодирование информации в природе

Известно ли вам, что с точки зрения теории информации Шеннона сообщение «рпавгнпнвгыпавпыриаориорвиосиви» содержит больше информации, чем сообщение «скоро приеду»? Потому что первое сообщение содержит 31 символ, а второе – всего 12.

Но с точки зрения здравого смысла (надеюсь, вы со мной согласитесь) первое сообщение содержит ноль информации. Не всегда больше букв – это больше информации. Не всегда много слов – показатель больших знаний.

Дело в том, что в теории Шеннона количество информации рассчитывается исходя из мощности алфавита. Алфавит – это набор символов, с помощью которых кодируется любая информация. Самый простой алфавит состоит из двух символов: 0, 1.

Чем больше различных явлений и свойств вы кодируете с помощью данного алфавита, тем длиннее получаются коды. Как бы ни усложнялся мир, алфавит остается неизменным, поэтому «количество информации» (а вернее сложность описания с помощью данного алфавита) многократно возрастает. Но это в теории Шеннона.

В реальной жизни природа умудряется сохранять простоту и связность при любом усложнении. Как же эта проблема решается в природе? А решается она с помощью МНОГОУРОВНЕВОГО кодирования.

В природе нет какого-то единого, универсального алфавита. На каждом уровне самоорганизации есть свои «единицы информации». И это очень хорошо можно продемонстрировать на модели многослойной нейронной сети.


Возьмем первый слой нейронов. Каждый из них принимает какое-то значение, тем самым кодируя некое состояние системы. Множество значений, которые может принимать каждый нейрон, это и есть «алфавит» первого уровня.

Второй слой нейронов из этого алфавита может составлять слова, т.е. кодировать информацию. И каждое слово – это уже самостоятельная «единица информации» более высокого уровня. Не каждый набор букв можно считать словом.

Третий слой нейронов может составлять из слов предложения. Каждое предложение – это единица информации еще более высокого уровня. На этом уровне появляется грамматика языка, формируются части речи.

Четвертый слой из предложений может составлять тексты. На этом уровне можно говорить о чувствах, смыслах, т.е. информации еще более высокого уровня. Появляются жанры.

Если бы не было уровней, было бы очень сложно оперировать растущими объемами информации. Благодаря им информация упаковывается, структурируется, сохраняя доступность для осознания всей системы на любом уровне сложности.

Недостаток теории Шеннона в том, что она не учитывает эти уровни. Она пытается как бы размазать весь объем реальности на одной плоскости, привести всё к единому двоичному алфавиту. А это невозможно.

Ценность сообщения заключается не в количестве «единиц информации», а в способности передать информацию о роли данного объекта (явления) в системе, т.е. смысл.

Смысл – это то, что структурирует сознание, а вместе с ней – энергию и материю, объединяя множество в простое и понятное целое.

С точки зрения такого подхода каждый из нас является единицей сознания, активным участником самоорганизации материи, эволюции мира.

В предыдущей статье «Возможна ли экономика без денег?» я писала: «…психологически люди воспринимают деньги как материальную ценность, эквивалент товара, забывая порой, что сами по себе деньги бесполезны – без развитой и устойчивой экосистемы, которая обеспечивает товарооборот и доверие к данной валюте». В этой я хочу поставить вопрос еще более глобально: «Возможна ли материя без информации?» Ведь, говоря о материальных объектах, мы точно так же забываем порой о том, что сами по себе они не могут существовать – без той экосистемы, которая их формирует и объединяет в нечто взаимосвязанное и осмысленное.

Не имея целостности восприятия, не осознавая единство мира, человек не способен быть разумной, осознанной единицей самоорганизации, не способен эффективно управлять энергией. Именно в этом корень всех когнитивных, психологических и нравственных проблем.