УДК 621.64:372:536.76

ОСОБЕННОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В СВЕТЕ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ

Т.М.Попова, доцент, канд. техн. наук, С.И.Мельник, ст. преподаватель

Одесский национальный политехнический университет

Информация — это известное явление, которое стало совершенно непонятным после возникновения кибернетики Л.А.Пастушенко

В последнее время понятие «информация» используют, не задумываясь о глубине его содержания. Нередко в теоретических построениях этот термин наполняют разным смыслом и поэтому отражают лишь часть содержания информологии — науки о процессах передачи, распределения, обработки и преобразования информации [1].

Информация, по Винеру, — это «обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе приспособления к нему наших чувств».

Кибернетическая концепция подводит к необходимости оценить информацию, как некое знание, имеющее одну ценностную меру по отношению к внешнему миру (семантический аспект), и другую — по отношению к получателю, накопленному им знанию, познавательным целям и задачам (прагматический аспект).

В прагматических концепциях информации семантический аспект является центральным, что приводит к необходимости учитывать ценность, полезность, эффективность, экономичность информации, то есть те качества, которые определяющим образом влияют на поведение самоорганизующихся, самоуправляющихся, целенаправленных, кибернетических, биологических, социальных и других систем [2,3,4].

Методология современных естественных знаний в связи с развитием кибернетики чрезвычайно усложнилась. Информатика располагает миллионами сведений, касающихся особенностей информационных явлений.

Техническая же термодинамика отличается от этой науки постоянством фундаментальных законов, которые в течение трех веков со для их открытия не изменили своей сути.

По П.Эткинсу [4] самая краткая формулировка их приведена ниже:

Первое начало. Теплоту можно преобразовать в работу.

Второе начало. Полностью это возможно лишь при абсолютном нуле температур.

Третье начало. Однако абсолютный нуль недостижим.

Одним из важных аспектов вышеприведенного является то, что второе начало термодинамики устанавливает наличие в природе фундаментальной асимметрии, то есть однонаправленности всех происходящих в ней самопроизвольных процессов.

Достаточно заметить, что об этой асимметрии свидетельствует все, окружающее нас. Здесь проявляется то свойство природы, которое Кельвин и Клаузиус смогли отделить от свойства сохранения энергии. Оно состоит в том, что хотя полное количество энергии должно сохраняться в любом процессе, распределение, а точнее направление, имеющейся энергии изменяется необратимым образом. Причем это направление совершенно не зависит от общего количества энергии.

Многочисленные исследования, касающиеся информационных процессов, превратились в настоящее время в огромный поток, характеризующийся крайней дифференциацией знаний. Это приводит к тому, что результаты частных исследований становятся едва обозримыми.

К сожалению, дедуктивные пути (от общего к частному) уступают место частным выводам и теориям. Это является помехой взаимного обогащения наук, препятствием на пути формирования наиболее общих представлений [5].

Появление нового научного термина «инфопия» [6] позволяет рассмотреть информационные процессы, как единое целое.

Использование этого понятия при его употреблении в конкретной области знаний является уместным только при четком установлении границ терминологии, так как данное понятие имеет более широкий смысл, как по сути, так и по существу.

В информационном обмене, как и в энергетическом, участвуют два и более

объектов: источник и приемник. Информацию следует рассматривать, как энциклопедию обобщенных свойств окружающей среды и входящих в эту среду объектов живой и неживой природы. Инфопия же служит количественным показателем, определяющим способность объектов живой природы адаптировать информацию к своим функциональным целям, а также аккумулировать, трансформировать и передавать информацию в соответствии с имеющимися у объекта возможностями.

Информация - характеристика процесса. Она не теряется. В необратимых информационных процессах уменьшается эксергия информации – ее часть, которую можно преобразовать в полезное знание при обратимом взаимодействии с окружающей средой неограниченной емкости.

В отличие от информации, инфопия — это функция состояния объекта живой природы, изменение которой в любой информационной системе, при протекании в ней необратимых процессов увеличивается.

Методы и техника информационного обмена достаточно полно описаны соответствующими науками, в частности, кибернетикой. В то же время остается неясным вопрос о законах, обобщающих данный вид асимметричного обмена.

Авторы предлагают использовать для этого Первый и Второй законы технической термодинамики в следующей интерпретации:

• Количество информации в данной изолированной информационной

системе является величиной постоянной.

• Инфопия изолированной информационной системы, являющаяся

обобщенным признаком необратимости, не может уменьшаться [6].

Опираясь на вышеизложенное, можно высказать обоснованную идею об асимметричности и необратимости информационных процессов по аналогии с термодинамическими, что не противоречит действительности [6, 7, 8].

Выводы

1. Важным направлением в разработке формальных приемов

представления знаний является устранение многозначности.

2. Понятия информации и инфопии четко разграничены: информация не

может быть больше пропускной способности идеального канала, то есть количество информации на входе в этот канал равно количеству информации на выходе из него; инфопия — мера неопределенности в любом процессе, которая в изолированной информационной системе стремится к максимуму.

3. Естественные процессы, в связи с различными диссипативными

явлениями (трением, завихрениями, флуктуациями) — всегда асимметричны и сопровождаются потерями разного вида эксергии.

Литература

1. Rukosujev G.N. Informologio de III miljaro. Scienco kajkulturo

№ 1(27), 2000, р.6 (на языке эсперанто).

2. Бриллюэн Л. Научная неопределенность и информация. – М.: Мир,

1966. – 272 с.

3. Лапа В.Г. Математические основы кибернетики. – К.: Вища шк.,

1974. – 186 с.

4. Эткипс П. Порядок и беспорядок в природе. – М.: Мир, 1987. –

224 с.

5. Кузнецов В.И. Эволюция представлений об основных законах

химии. – М.: Наука, 1987. – 310 с.

6. Tamara M. Popova. Cvu vere la naturaj procezoj tendencas flui

senreturne en unu flankon? - Science kaj kulturo, № 3(47), 2003. –

р.42-43 (на языке эсперанто).

7. Попова Т.М. Инфопия в информационных, химических и

термодинамических необратимых процессах. – Вестник Одесск. нац. ун-та. – Том 10, вып.1, 2005, с.80-83.

8. Попова Т.М. На стыке энергетики и информатики. Materialy V

Międzynarodowej naukowi-praktycznej konferensji “Strategiczne pytania śiatowej nauki-2009”. Vol.11. Techniczne nauki. Nauka I studia – str.48-50.

Авторы:

Попова Т.М., Мельник С.И