Прозрение - [55]

Примерами алгоритма могут служить последовательности реальных действий. «Взял лопату правой рукой пониже по рукоятке, правой, за конец рукоятки, сориентировал лопату для копки земли, надавил правой ногой на её рабочий элемент, лопата врезалась в землю, вывернул и перевернул полученный ком земли, повторил все операции и так до тех пор, пока не вскопаешь заданный участок огорода». Алгоритмы могут быть циклическими. Циклы работ многих машин. Например, последовательность движения деталей швейной машины или двигателя внутреннего сгорания.

Понятие «цикл» отличается от алгоритма меньшей определенностью. В нем часто не определена четкая последовательность отдельных действий. Возможна путаница. Например, водоворот то же цикл, но не алгоритм. Поэтому мы, где только возможно, будем называть циклы алгоритмами, уточняя, каждый раз, последовательность отдельных явлений, которые эти «циклы» образуют.

Система. Установившегося описания этого термина нет, хотя интуитивно ясно, что в реальной природе это совокупность, соединение отдельных материальных элементов, взаимодействующих друг с другом во времени. Этим определением мы и будем в дальнейшем пользоваться. Следует особо отметить материальность элементов и связей системы. Например, термодинамическая система – множество молекул газов соударяющихся друг с другом; солнечная система – планеты и Солнце, связанные силами гравитации; биологические системы (организмы) и т.д. В разумном мире понятие системы неоднозначно, есть системы правил, нормы и законы общества, языки и т.п. Такие системы назовем абстрактными. Но в действительности все эти понятия описывают связи между материальными объектами (людьми). Связи между элементами системы могут изменяться со временем по интенсивности или качеству, то есть по изменению сущности (например, переключение). И сами системы не могут, конечно, существовать вне времени. В конечном итоге, всё их существование сводится к движению материи, в философском, материальном смысле этого слова.

Размеры, границы системы иногда не вполне однозначны, т.е. интересующая нас система может быть выделена из внешней среды при помощи некоторых правил с пренебрежением слабыми или медленно меняющимися связями. Организм, автомобиль – четко выделенные в пространстве системы, но телефонная сеть (материальная часть) неопределенна в пространстве. Но правила ее выделения из окружающей среды, ограничения, очевидно существуют. Часто систему искусственно выделяют из окружающей среды, из более общей системы. Например, отдельный человек – вполне конкретная и ограниченная система, которую можно изучать отдельно от внешней среды, но ясно, что без этой среды он существовать не может; в этом случае он есть подсистема.

По мере накопления человечеством знаний об окружающем нас мире всё время подтверждается факт, что не существует полностью изолированной от внешней среды системы. Но есть системы очень слабо связанные друг с другом, поэтому мы далее будем использовать термин «система», имея в виду, что она всегда связана с более общей системой, является открытой. Отметим, что часто внутренние закономерности, возникающие в сложных системах и действующие во времени, есть цепи причинно-следственных явлений, функционирование, т.е. алгоритмы.

К определению системы можно добавить её существенное свойство – она имеет «входы» и «выходы», через которые обменивается с внешней средой (также системой) веществом и энергией, которые, в частности, могут быть сформированы во времени в виде потоков информации.

Информация. Этот термин также толкуется по разному смыслу, поэтому придется определить его в удобной для нас форме (Не более того, так как нет ни сил, ни желания вступать в терминологические споры по поводу этого понятия).

Информация, это вид взаимодействия между системами, вид изменяющейся во времени связи. При этом между системами всегда передается вещество или энергия.

Информация имеет следующие свойства:

1. Выражается количественно в виде числа последовательных воздействий одной системы на другую (сигналов). Числа, определяющие количество информации, принято показывать в двоичной системе исчисления (биты).

2. Имеет качество, которое определяется по степени воздействия на систему, принимающую информацию.

3. При наличии памяти во взаимодействующих системах информация может накапливаться (запоминаться), изменяя энтропию (см. ниже) и качество вновь поступающей информации.

4. Воздействие на систему может носить спусковой (сигнальный) характер, когда изменения в системе происходят за счет не относящегося к сигналу внутреннего или внешнего источника энергии – действие информации усиливается внутри системы. Дело в том, что иногда внешние сигналы очень слабы, но весьма существенны для получающей информацию системы.

Более подробно об этих свойствах информации надо сказать следующее.

Количество информации обычно выражается в виде какого-нибудь кода (языка). Наиболее простым оказывается двоичный код (ряд нулей и единиц), при помощи которого можно выразить любую информацию. То есть любую информацию можно преобразовать в двоичный код. Если, конечно, предварительно договориться о правилах преобразования.