i10-03-15c Ontologiczne pojęcie informacji i jego zastosowania
Transkrypt
i10-03-15c Ontologiczne pojęcie informacji i jego zastosowania
Andrzej Chmielecki Ontologiczne pojęcie informacji i jego zastosowania (cz.I) Termin „informacja” jest jeden, ale pojęć informacji –a w każdym razie sposobów rozumienia tego terminu - wiele, jako że występuje on w wielu dziedzinach i wielu naukach – np. w biologii molekularnej (informacja genetyczna), w neurofizjologii i kognitywistyce, w zagadnieniach łączności i telekomunikacji, mediach i medioznawstwie, życiu codziennym, w każdej znacząc coś innego. Powstaje pytanie, czy jest coś, co jest im wszystkim wspólne. Moja odpowiedź jest twierdząca. Według mnie mianowicie da się określić takie pojęcie informacji, które jest podstawą wszystkich innych – zarówno w tym sensie „podstawy”, w jakim cząstki elementarne są podstawowym składnikiem każdego obiektu fizycznego, jak i w tym, w jakim podstawą budynku są jego fundamenty. Inaczej mówiąc, będzie to fundamentalne czy też bazowe pojęcie informacji, implicite zakładane przez wszystkie inne. Z uwagi na charakter dociekań w ramach których zostało ono uzyskane, można je zidentyfikować jako ontologiczne. Ontologia mówi wprawdzie o tej samej rzeczywistości, o jakiej mówią poszczególne nauki, ale czyni to z właściwego jej punktu widzenia. Dwa podstawowe jego wyróżniki to 1. całościowość (w przeciwieństwie do ograniczonego obszaru zainteresowań poszczególnych nauk), a tym samym odpowiednio ogólny rodzaj stawianych w niej pytań, 2. poszukiwanie odpowiedzi na te pytania w kategoriach pierwszych zasad. Rozważania moje poświęcone będą właśnie ontologicznej charakterystyce informacji. Oznacza to, że odnośna problematyka zostanie skonceptualizowana w oparciu o pewną ogólniejszą „teorię wszystkiego” i ujęta w kategoriach „pierwszych zasad”. W związku z tym wpierw wprowadzię trochę pojęć i twierdzeń o charakterze ontologicznym, które następnie wykorzystam w toku właściwych rozważań. Celem tych wstępnych rozważań będzie sporządzenie swego rodzaju „mapy” rzeczywistości - czy też określenie „układu współrzędnych” - w ramach których można będzie umieścić kategorię informacji. Preliminaria ontologiczne Przestrzeń problemowa ontologii jest, by tak rzec, trójwymiarowa. Wymiary te można określić jako kategorialny, strukturalny i modalny. Pierwszy związany jest z problematyką istoty, drugi z problematyką natury, trzeci – z problematyką sposobów bycia (istnienia). W moim rozumieniu tego słowa, ontologia to nie po prostu teoria bytu (czasem się dodaje - jako takiego), jak to się najczęściej ujmuje, odróżniona tym samym od teorii poznania, lecz najogólniejsza teoria wszystkiego (a zatem również poznawania); inaczej mówiąc, teoria rzeczywistości jako Całości (przez duże C, bo pojęcie całości – i bliźniacze pojęcie części –jest względne). Całość to układ elementów różnego rodzaju, powiązanych rozmaitego rodzaju zależnościami. Oznacza to, że o 1 rzeczywistości winniśmy myśleć zarówno kategoriami zbiorów kolektywnych (bo „całość”), jak i zbiorów dystrybutywnych (bo „rodzaje”) 1. Rodzaj to zbiór (dystrybutywny) pewnych indywiduów wyróżniony z uwagi na posiadanie przez te indywidua jakiejś wspólnej własności bądź ich zespołu (należy przy tym dodać, że w skład tych zbiorów wchodzą wszystkie byty posiadające dane własności). Rodzajem w tym znaczeniu będzie więc na przykład zarówno zbiór wszystkich ludzi, jak i ssaków, zwierząt, itp. Pomiędzy wskazanymi zachodzi relacja inkluzji – każdy poprzedni jest podzbiorem następnego. Istnieją jak widać rodzaje różnego stopnia ogólności (tj. różniące się zakresem)2. W ontologii rodzaj najniższy nazywa się gatunkiem, zaś rodzaj najwyższy – kategorią bytu. Inaczej mówiąc, kategorie to najobszerniejsze zbiory dystrybutywne, których wszystkie podzbiory posiadają jakąś wspólną cechę charakterystyczną. Przykłady kategorii: rzecz, jakość (własność nierelacyjna), relacja, proces. Jednym z głównych zagadnień ontologii jest odpowiedź na pytanie, jaki kategorie bytu istnieją i w jakich relacjach do siebie pozostają – czy np. pewnych z nich nie można wyeliminować z naszego poznawczego obrazu świata, tj. „zredukować” je do innych. Można to nazwać kategorialnym (bądź istotowym) wymiarem ontologii. Według mnie jedną z takich kategorii – czyli rodzajem najwyższym - jest właśnie informacja. Znaczy to, że ani nie jest ona gatunkiem w obrębie jakiegoś wyższego rodzaju, ani nie da jej się zredukować do innych kategorii. Jest ona natomiast ściśle związana z kategorią procesu, bowiem zawsze - i tylko - występuje w ramach jakiegoś procesu, mianowicie procesu, którego przebieg jest ukierunkowywany przez uzyskiwane w jego toku informacje. Jeśli z kolei chodzi o konceptualizację dotyczącą zbiorów kolektywnych, to jest to przede wszystkim podział rzeczywistości na pewne dziedziny o tej samej naturze [co można – przykładowo - wyrazić rozróżniając dziedzinę przyrody, dziedzinę kultury oraz dziedzinę tego, co nadprzyrodzone (jeśli ktoś w coś takiego wierzy)]. Na naturę (czegoś) składa się geneza (warunki i mechanizm powstawania) oraz sposób funkcjonowania (typ prawidłowości jakim podlega). Będąc teorią całości ontologia potrzebuje takich pojęć, które dadzą się zastosować w odniesieniu do każdego bytu. Są to zarówno tzw. transcendentalia, tj. określenia ponadkategorialne, których zakresem jest „wszystko”, jak i przede wszystkim pojęcia o charakterze relacji przechodnich, bo z racji swej przechodniości pozwalają one na jednolite, spójne ujęcie dziedzin o różnej naturze. Jest to szczególnie istotne w odniesieniu do problemów granicznych, czyli takich które z natury swej przynależą do sąsiadujący ze sobą obszarów bytowych o odmiennej 1 Podstawowa różnica między tymi dwoma rodzajami zbiorów polega na tym, że relacja bycia elementem zbioru jest w dziedzinie zbiorów kolektywnych przechodnia, a w dziedzinie zbiorów dystrybutywnych nieprzechodnia. 2 Tak pojęte zbiory – np. gatunek ludzki - nie są czymś realnie istniejącym; są to abstrakty. Abstraktami są też takie twory jak np. człowiek jako taki (=istota człowieka), czyli tzw. uniwersalia. Nie znaczy to, że abstrakty w ogóle nie istnieją, bo realny sposób istnienia jest tylko jednym z wielu, o czym niezadługo. 2 naturze. Przykładem takiego problemu jest np. tzw. problem psychofizyczny, czyli tradycyjnie mówiąc związek ciała i duszy. Najogólniejszym pojęciem ontologii jest transcendentale byt. Rzeczownik „byt” jest pochodny od czasownika „być”. Wszystkie znaczenia czasownika być należą do jednej z dwu grup - czasowników przechodnich, tj. wymagających dopełnienia (np. "dawać") bądź nieprzechodnich (np. "kwestować”). Nie jest to podział rozłączny istnieją takie czasowniki, które są zarazem przechodnie i nieprzechodnie (np. "śpiewać"). Do tej ostatniej grupy należy właśnie nasze "być". W sensie przechodnim znaczy ono "być czymś określonym" (np. "3 jest liczbą", "3 jest liczbą pierwszą"). Ogół tego rodzaju znaczeń tworzy sens predykatywny czasownika "być". Natomiast nieprzechodnie znaczenie tego czasownika służy do stwierdzania istnienia (np. "Myślę, więc jestem", „Jam jest, który jest”), można więc powiedzieć że ma ono sens egzystencjalny. Otóż przez byt rozumiemy coś, co zarówno jest czymś określonym, jak i jakoś (w pewien sposób) istnieje. W obrębie „bycia czymś określonym” należy odróżnić dwa przypadki: 1. bycie czymś, tj. posiadanie pewnej generalnej tożsamości, co polega na należeniu do jakiegoś rodzaju (np. bycie kamieniem, cytryną, umysłem, figurą geometryczną) i 2. bycie jakimś, tj. posiadanie określonej własności (odpowiednio: bycie ciężkim, kwaśnym, inteligentnym, płaskim). W pierwszym przypadku odnośna kwalifikacja dotyczy całego bytu, w drugim stanowi jedną z wielu jego własności3. Wśród własności posiadanych przez jakiś byt można wyróżnić takie, które są istotne dla jego bycia czymś, tj. takie dzięki którym jest on tym, czym jest (na przykład posiadanie miąższu w przypadku owocu) - własności takie nazywa się atrybutami oraz nieistotne, nazywane akcydensami (na przykład owalny kształt owocu). Zespół atrybutów określa istotę oraz naturę danego bytu, tj. przesądza o jego przynależności do bytów określonego rodzaju [zbioru w sensie dystrybutywnym] bądź do określonej dziedziny bytów o jednakowym sposobie powstawania i funkcjonowania [zbiór w sensie kolektywnym]. * Zarysowane wyżej pojęcie bytu było czysto deskryptywne i immanentne – bo charakteryzujące go w oderwaniu od tego, że każdy byt jest elementem rzeczywistości. Ontologia rozumiana jako teoria rzeczywistości potrzebuje zatem nieco innego pojęcia bytu. Aby je uzyskać zauważmy, że stanowiąc część rzeczywistości, prawie każdy byt - z wyjątkiem bytu przyjętego za bezwzględnie pierwotny - jest zależny od 3 Należy uwzględnić możliwość, że coś jest wprawdzie określone, ale zarazem niedookreślone. Jest to np. przypadek trójkąta matematycznego, który jest czymś określonym, ale zarazem najczęściej nic nie wiadomo o długości jego boków i o wielkości jego kątów. „Określone” może zatem znaczyć bądź „w pełni określone” bądź „niedookreślone” (nie w pełni określone). Taki byt w pełni określony odpowiada temu, co mamy na myśli mówiąc o konkretach czy o bytach indywidualnych (indywiduach), natomiast byt niedookreślony odpowiada uniwersaliom – przedmiotom ogólnym, które charakteryzują się tym, że w swej strukturze posiadają pewne niewyspecyfikowane „zmienne”, swego rodzaju puste miejsca. Możliwa jest też taka sytuacja – jest ona nawet nagminna – że wprawdzie jakiś obiekt jest sam w sobie w pełni określony, to jednak z punktu widzenia jakiegoś układu percepcyjnego jest on niedookreślony. 3 innych. W konsekwencji, jego „bycie czymś określonym" jest zawsze byciem określonym przez coś innego, a moment istnienia "rozkłada się" na momenty zaistnienia oraz trwania. Można to ująć w ten sposób, że każdy byt posiada swoje czynniki determinacji, to jest czynniki od których zależy to, czym/jaki on jest, oraz czynniki realizacji, od których z kolei zależy to, że on w ogóle zaistniał i trwa. Inaczej mówiąc każdy poszczególny byt może być równoważnie – choć już nie czysto deskryptywnie, lecz eksplanacyjnie scharakteryzowany jako „wypadkowa” odpowiednich czynników determinacji oraz czynników realizacji4. Rozróżnienie czynników determinacji i czynników realizacji posłuży mi niebawem do wprowadzenia ważnych pojęć porządków umocowania i ufundowania, które będą stanowić wspomniany wcześniej „układ współrzędnych”. Ale o tym za chwilę. Wpierw spróbuję skonceptualizować drugi aspekt zawarty w pojęciu bytu, mianowicie kwestię istnienia. W dziejach filozofii bywało to czynione na wiele sposobów; ja przedstawię tu swoje własne ujęcie tego zagadnienia. "Istnienie" jest terminem pierwotnym, nie może zatem być określone w trybie wyraźnej definicji. Można natomiast wprowadzić względne pojęcie sposobu istnienia, określające jak się ma istnienie danego bytu do istnienia innych bytów. Uściślając, z uwagi na to, że w obrębie istnienia można analitycznie wyróżnić moment czy fazę zaistnienia i moment/fazę trwania, chodzić będzie o dwie grupy sposobów istnienia, mianowicie sposoby zaistnienia i sposoby trwania. W obrębie tej pierwszej grupy należy według mnie rozróżnić trzy sposoby bycia, które nazywam subzystencją, egzystencją oraz konzystencją. Subzystują byty bezwzględnie samoistne, tj. takie które do swego istnienia nie wymagają żadnych innych bytów5. Byt subzystujący to, inaczej mówiąc, arche - zasada substancjalna, z której wywodzą się wszystkie pozostałe byty. Byty wywodzące się bezpośrednio z owej zasady, jak również te byty, które powstają w wyniku transformacji tych bytów pochodnych, a zatem – ogólnie - byty substancjalne (mające pewne „tworzywo”) egzystują. Byty egzystujące cechuje realna różnica pomiędzy ich istotą (czym są) i ich istnieniem (jak są), gdyż ich czynniki realizacji (tj. zaistnienia) nie pokrywają się z ich czynnikami determinacji; przykładem wspomniana wyżej cytryna. Nie wszystkie jednak byty pochodne względem bytu subzystującego egzystują, bo nie wszystkie mają charakter substancjalny. Przykładem czas, przestrzeń oraz obiekty matematyczne, które wszak nie są „z czegoś” czy przetworzeniem czegoś. Tego rodzaju bytom przypisać należy zatem odrębny sposób (za)istnienia; wyżej nazwałem go konzystencją. Byty konzystujące to byty, których czynniki determinacji są zarazem ich czynnikami realizacji. Przykładowo: obiekty matematyczne powoływane są do istnienia mocą definicji (uwaga: aksjomaty można traktować jako 4 Dla przykładu: czynnikiem determinacji cytryny jest struktura DNA zawartego w jej jądrach komórkowych, jako że wszystkie jej cechy są określone przez odpowiednie geny. Natomiast aby z danego ziarenka cytryny powstała cytryna jako owoc, potrzeba odpowiednich warunków glebowych, klimatycznych itp; to z kolei są jej czynniki realizacji. 5 Co – jaki byt – subzystuje, to podstawowe zagadnienie ontologii, na które odpowiedzi mogą być rozmaite (np. Bóg, bądź materia). 4 definicje w uwikłaniu obiektów, do których te aksjomaty się odnoszą), które zarazem określają, jakie te obiekty są, stanowią więc charakterystykę ich istoty6. Inaczej mówiąc, konzystencja to taki sposób bycia, który wyczerpuje się w byciu czymś określonym7. Jeśli z kolei chodzi o zróżnicowanie bytów pod względem trwania, to stosując dwa kryteria charakteryzujące łącznie to, co stanowi dziedzinę bytu powszechnie traktowanego jako realny, mianowicie zdolność działania (wywoływania zmian) oraz możność bycia zmienionym przez jakieś działanie, uzyskuje się cztery sposoby trwania, mianowicie realny (oba kryteria spełnione, co można krótko zapisać jako (+,+)), nadrealny (+,-), irrealny (-,+) i idealny (-,-).Proszę zauważyć, że tak zdefiniowana idealność implikuje wprawdzie niezmienność (aczasowość), ale dopuszcza możliwość zaistnienia. Jak zobaczymy, informacja jest bytem egzystującym i irrealnym. Znaczy to, ze może ona być przechowywana (bo jest wszak z czegoś) i zmieniana („przetwarzana”), ale pozbawiona jest mocy sprawczej – sama informacja nie działa, nie pociąga za sobą żadnych następstw. Wyrażając to nieco inaczej – nie może występować w roli przyczyny czegokolwiek. * Wróćmy do naszego zmodyfikowanego, eksplanacyjnego pojęcia bytu, to jest do pojęć czynników determinacji i realizacji. Zauważmy, że pewne właściwości poszczególnych bytów zależą od innych ich właściwości (na przykład twardość diamentu zależy od jego struktury wewnętrznej), inne zaś zależą od czynników zewnętrznych. Takie zewnętrzne czynniki determinacji jakiegoś bytu będę określał mianem jego umocowania bytowego i mówił - odpowiednio - o relacji umocowania (tego bytu w innych)8. Zauważmy, z drugiej strony, że pewne czynniki realizacji są odpowiedzialne jedynie za zaistnienie, lecz nie za trwanie danego bytu (np. piec i energia cieplna jako czynniki realizacji chleba), inne zaś również za jego trwanie (np. mąka).W odniesieniu do tych drugich będę mówił, że stanowią one fundament bytowy danego bytu, a o nim samym, że jest w nich ufundowany. Tym samym określona też zostaje relacja ufundowania. 6 Definicje matematyczne są formułami performatywnymi, tj. zarazem charakteryzują (opisują) i ustanawiają odpowiednie obiekty czy stany rzeczy (podobnie jak np. wypowiedzenie w odpowiednim kontekście słowa „obiecuję” stwarza fakt obietnicy, bez którego ona by nie zaistniała). Kiedy np. matematyk mówi: „Niech będzie dany zbiór n elementów”, to ten zbiór tym samym staje się dany, choć nie ma żadnego rozgrywającego się w czasie procesu jego stawania się. Taki po prostu jest sens formuł matematycznych. 7 Owo bycie czymś określonym może przy tym znaczyć bądź „określony przez jakiś podmiot”, a więc w trybie stosowania przez kogoś pewnych predykatów (to jest właśnie przypadek obiektów matematycznych jako ustanawianych przez definicje i aksjomaty), bądź „zdeterminowany przez inne byty”, w sposób niezależny od żadnego podmiotu. 8 Termin „umocowanie” ma tu sens analogiczny do „umocowania” w sensie prawniczym, kiedy jakąś ustawę czy rozporządzenie niższego rzędu wprowadza się na mocy aktu wyższego rzędu. Ów akt wyższego rzędu jest tu właśnie wspomnianą zewnętrzną determinacją nowo wprowadzanego. „Determinować” nie znaczy w tym przypadku „jednoznacznie wyznaczać”, lecz – zgodnie zresztą z łacińską etymologią tego terminu - „ograniczać” (w domyśle: arbitralność czy dowolność), to jest narzucać pewne warunki ograniczające. 5 Fundament bytowy jest bardziej samoistny od tego, co w nim ufundowane, gdyż może istnieć bez istnienia tego, co ufundowane, podczas gdy sytuacja odwrotna nie zachodzi. Analogicznie, umocowanie jest bardziej samodzielne bytowo od tego, co umocowane – to, czym/jakie ono jest, nie zależy od tego, co umocowane, nie jest przezeń określane, podczas gdy ono determinuje to, co umocowane. Fundament bytowy jakiegoś bytu sam też jest pewnym bytem, zatem ma też swój własny fundament; podobnie rzecz się ma z umocowaniem. Ponieważ zaś relacje ufundowania i umocowania są przechodnie i asymetryczne - a tym samym mają charakter porządkujący - powstają w ten sposób porządki ufundowania i umocowania. Każdy byt należy do jakiegoś porządku umocowania i do jakiegoś porządku ufundowania. Usytuowanie jakiegoś bytu w porządku ufundowania stanowi o jego naturze (tj. o przynależności do pewnej dziedziny bytów o jednorodnym pochodzeniu i sposobie funkcjonowania), a w porządku umocowania - o jego istocie (tj. o przynależności do pewnego rodzaju bytów). (rysunek) Z drugiej strony, każdy z takich dwu porządków posiada element pierwszy ostateczne ufundowanie bądź umocowanie. Ostatecznym ufundowaniem wszelkiego bytu jest jakiś byt fizyczny (co, na marginesie, oznacza, że bytem subzystującym, tj. bezwzględnie samoistnym, jest właśnie jakaś postać bytu fizycznego; według mnie jest to energia), natomiast ostatecznym umocowaniem jakiegoś bytu – tj. z kolei czymś bezwzględnie samodzielnym - jest zawsze jakiś byt idealny9. W zbiorze wszystkich czynników determinacji da się wyróżnić kilka klas abstrakcji, to jest takie jego podzbiory, których elementy mają wspólną własność coś w rodzaju wspólnego mianownika. Taki wspólny mianownik określam mianem zasady determinacyjnej (jest to pojęcie nadrzędne w stosunku do czynników determinacji - są one uszczegółowieniem, egzemplifikacją tych zasad). Byty podpadające pod tę samą zasadę determinacyjną mają taką samą naturę, tj. sposób powstania i funkcjonowania. Istnieją według mnie cztery takie zasady, mianowicie forma (rozumiana jako układ relacji pomiędzy jakimiś elementami), informacja (rozumiana jako wykryta różnica stanów fizycznych), reprezentacja (odwzorowanie jakiegoś fragmentu świata zewnętrznego wewnątrz jakiegoś układu) i sens (=domniemane przez jakiś podmiot umocowanie bytowe jego stanów wewnętrznych (tego, co temu podmiotowi bezpośrednio dane, a co zarazem przez ten podmiot jest traktowane jako niesamodzielne, tj. jako zdeterminowane przez coś innego). Odpowiednio do tego zróżnicowania zasad determinacyjnych, można wyróżnić cztery typy determinacji, wyznaczające tym samym cztery dziedziny (warstwy) rzeczywistości o odmiennych zasadach funkcjonowania (a więc o odmiennej naturze): materii nieożywionej, organizmów żywych, bytu psychicznego oraz bytu duchowego. Nie są to dziedziny rozłączne, każda następna w tym szeregu jest częściowo zanurzona (ufundowana) w poprzedniej, gdyż czynnikiem realizacji (a najczęściej również fundamentem bytowym, tj. „materią”) tworów warstwy wyższej 9 W świecie fizycznym rolę takiego ostatecznego umocowania odgrywają pewne prawa fizyczne, zaś w świecie ludzkim – wartości; i jedne, i drugie, są bytami idealnymi. Oznacza to, między innymi, że chcąc zrozumieć zachowanie jakichś obiektów fizycznych winniśmy odwołać się do jakiegoś prawa, zaś dla zrozumienia zachowań ludzkich winniśmy je ujmować jako dokonane w imię pewnych wartości. 6 (ufundowanej) są zawsze jakieś twory warstwy niższej (fundującej). Można to graficznie przedstawić następująco: Wskutek odmienności zasad determinacyjnych właściwych poszczególnym warstwom każda warstwa jest autonomiczna względem pozostałych. Nie można więc tworów warstw wyższych i prawidłowości ich funkcjonowania redukować do niższych (na przykład utożsamiać procesy psychiczne z procesami neurofizjologicznymi) ani odwrotnie (na przykład wyjaśniać zachowania zwierząt w kategoriach celowości, która jest właściwa warstwie duchowej). Redukcja jest uprawniona jedynie wewnątrz poszczególnych warstw, tj. w obrębie zasięgu tej samej zasady determinacyjnej (można np. zredukować optykę do elektromagnetyzmu bądź termodynamikę do mechaniki). Z drugiej strony, tylko wyjaśnienia w kategoriach właściwych dla danej warstwy, tj. będących uszczegółowieniem jej zasady determinacyjnej, dają rzeczywiste rozumienie, a nie jego pozory. Dla przykładu: kiedy „trzęsiemy się z zimna” nie jest to skutek ochłodzenia ciała, a owo ochłodzenie nie jest jego przyczyną (w rozumieniu warunku wystarczającego); jest to reakcja organizmu (stałocieplnego) na uzyskaną informację, że temperatura ciała jest niższa od normalnej, a jej (reakcji) zadaniem jest – przez wprawienie mięśni w drżenie – wytworzenie dodatkowego ciepła. Zatem „trzęsiemy się” nie dlatego, że jest nam zimno, lecz po to, by się ogrzać. Wchodzą tu w grę nie zalezności przyczynowo-skutkowe, lecz procesy sterowania. Na zakończenie tej części jeszcze dwie uwagi. 1. Przedstawiona ontologia łączy zatem rzeczy zdawałoby się nie do pogodzenia, mianowicie tezy monizmu i pluralizmu. Jest to stanowisko monistyczne, bo przyjmuje tylko jedną zasadę substancjalną, z której się wszystko wywodzi; ale jest też pluralistyczne, bo uznaje wiele (4) zasad determinacyjnych. 2. O jedności rzeczywistości – tj. o tym, że nie ma w niej jakichś izolowanych wysp, nie wkomponowanych w jakieś szersze całości – stanowi po pierwsze to, ze każdy jej element należy do jakiegoś porządku ufundowania, które mają wspólny korzeń. Po drugie, polega ona na tym, że występują powiązania pomiędzy kolejnymi zasadami determinacyjnymi. W szeregu owych zasad: forma-informacjareprezentacja-sens, każda następna jest mianowicie wzbogaceniem poprzedniej – informacja jest pewną relacją (mianowicie relacją nietożsamości), wzbogaconą o moment identyfikacji (wykrycia) tej odmienności; reprezentacja jest pewną strukturą informacyjną, tj. zbiorem informacji stanowiących integralną, ustrukturowaną całość; sens z kolei – jak zobaczymy – jest ściśle związany z istnieniem reprezentacji pewnego rodzaju. Pojęcie informacji Przypomnę, że informacja to wykryta (zarejestrowana) różnica stanów fizycznych (np. stężenia jakiejś substancji, kierunku padania światła, temperatury, etc), a także - ponieważ jest to wielkość addytywna - pewien zbiór (w sensie 7 kolektywnym) zarejestrowanych różnic. Aby tedy zaistniała informacja, pewna obiektywnie istniejąca różnica musi zostać wykryta przez jakiś detektor. Precyzyjniej informację można zdefiniować następująco. Niech kolekcja oznacza kolektywnie rozumiany, czasoprzestrzennie uporządkowany podzbiór jakiegoś zbioru, którego elementy mogą się powtarzać (analogon wariacji z powtórzeniami). Nazwijmy alfabetem zbiór stanów fizycznych rozróżnianych przez jakiś układ (tj. takich, które mogą wystąpić w tym układzie i zostać wykryte przez jakiś jego detektor), a repertuarem – klasę wszystkich możliwych kolekcji alfabetu. Wówczas informacja to dowolny element repertuaru zarejestrowany przez jakiś układ. Układ informacyjny to układ zdolny do generowania i wykorzystania tak rozumianej informacji. * Twierdzę, że układy informacyjne pojawiły się dopiero wraz z pojawieniem się organizmów żywych10. Z punktu widzenia sposobu funkcjonowania każdy organizm żywy jest bowiem właśnie układem informacyjnym, czyli takim układem, który jest zdolny do uzyskiwania informacji oraz do wykorzystywania jej w swym funkcjonowaniu. Wszystkie procesy i zjawiska swoiście biologiczne (metabolizm, homeostaza, dziedziczenie, rozwój osobniczy itp.) są procesami sterowanymi informacyjnie. Są to mianowicie procesy, w toku których pewien stan danego układu pociąga za sobą inny, o ile przez układ uzyskana została informacja o zajściu tego pierwszego. Ten wcześniejszy stan nie ma zatem statusu warunku wystarczającego, a późniejszy - jego koniecznego następstwa, jak to ma miejsce w dominujących w świecie fizycznym związkach przyczynowo-skutkowych. Podczas gdy w procesach kauzalnych pojawienie się stanu B (skutku) zależy od tego jaki był stan A (przyczyna), to w procesach sterowanych informacyjnie zajście B zależy od tego, który (ze zbioru możliwych) stanów zaistniał. Mówiąc ogólnie, sterowanie polega na wyborze - pod wpływem uzyskanej informacji - jednej z wielu wchodzących w grę możliwości dalszego biegu zdarzeń, czyli na ich ukierunkowywaniu. Potrzebne jest ono zatem w sytuacjach, w których nie występuje jednoznaczne czy też pełne zdeterminowanie kolejnego stadium przez poprzednie. Mamy tu zatem do czynienia z nowym, swoistym dla organizmów żywych typem prawidłowości – przyporządkowaniem jednych zdarzeń (w obrębie danego układu informacyjnego) innym zdarzeniom. Informacja określona jak wyżej nie jest jeszcze informacją w potocznym – mentalistycznym czy też kognitywnym – sensie (nie jest „o czymś”), choć jak zobaczymy na następnym wykładzie jest jej koniecznym fundamentem. Jest ona natomiast przynajmniej trojako związana z wielkościami fizycznymi. Po pierwsze, jako - z definicji - różnica stanów fizycznych. Po drugie, z uwagi na wymóg detekcji, która jest zawsze jakimś procesem fizycznym. Po trzecie, z uwagi na to, że wynik tej detekcji jest również pewnym stanem fizycznym, nazywanym w tym kontekście kodem. Informacja może być transmitowana i przetwarzana tylko w postaci zakodowanej; odpowiedni proces fizyczny nosi wówczas nazwę sygnału. Kategoria informacji jest więc wielorako zakotwiczona w świecie fizycznym. Ale informacja to zarejestrowana różnica wykorzystywana przez jakiś układ w jego 10 A zatem – konsekwentnie – w świecie czysto fizycznym informacja jeszcze nie występuje. 8 funkcjonowaniu. Tego w świecie czysto fizycznym jeszcze nie ma, mamy tu więc zarazem pewne ontyczne novum. Bliższa eksplikacja i komentarz do powyższego pojęcia informacji. 1. „Stan rozróżniany” to w istocie pewien zbiór równoważnych sobie stanów, mianowicie tzw. klasa abstrakcji relacji nierozróżnialności. Ponieważ relacja ta jest równoważnością, dzieli ona zbiór możliwych bodźców na rozłączne podzbiory (=klasy abstrakcji); do danej kasy należą te wszystkie stany, które choć fizycznie różne, dla danego układu są nierozróżnialne. Alfabet to zbiór tych klas abstrakcji, czyli zbiór ilorazowy zbioru bodźców. 2. W sensie ścisłym, układ informacyjny może rozróżniać tylko swoje własne stany wewnętrzne. Powstaje zatem pytanie skąd wiadomo, że on jakieś stany rozróżnił? Ponieważ nie zakładamy tu jeszcze świadomości, odpowiedź może być tylko jedna: świadczy o tym jego odmienna reakcja, którą może być bądź wysłanie sygnału do innych części układu, bądź zachowanie. Niech b1 i b2 będą dwoma zewnętrznymi bodźcami fizycznymi działającymi na jakiś układ informacyjny (na jego receptory), niech f(b1) oraz f(b2) będą skutkami wywołanymi przez te bodźce wewnątrz układu, niech wreszcie r1 i r2 będą jego reakcjami. Powiemy, że układ rozróżnił bodźce b1 i b2 nie wtedy, gdy f (b1)= f(b2), lecz gdy r1=r2.11 3. Przedstawione pojęcie informacji zawiera pewną dwoistość z której należy sobie zdawać sprawę. Z jednej strony chodzi o pewien abstrakt - zarejestrowaną różnicę, z drugiej zaś o konkret - zarejestrowaną różnicę (kod). Różnica jest czymś abstrakcyjnym (relacją), jej kod jest zaś konkretem. Jako taki abstrakt – coś niedookreślonego - informacja jest bytem irrealnym, tj. pozbawiona jest zdolności działania. Tym co działa są kody oraz układy informacyjne, natomiast informacja jedynie determinuje ich działanie. Ale determinowanie nie jest działaniem – na przykład rzeźba terenu determinuje bieg rzeki, ale nie działa. 4. Kod można określić jako kolekcję alfabetu powstałą w jakimś układzie informacyjnym (kod wewnętrzny), a także jako dowolną możliwą kolekcję stanów fizycznych istniejącą na zewnątrz układu informacyjnego, która może być przetworzona na kolekcję alfabetu, bądź na którą przetworzona może być kolekcja alfabetu (kod zewnętrzny). Ta sama informacja może być zakodowana (zrealizowana, zapisana w kodzie zewnętrznym) w rozmaity sposób - np. utwór muzyczny, który z informacyjnego punktu widzenia jest układem różnic pomiędzy wysokością i czasem trwania kolejnych dźwięków, może być zapisany na taśmie magnetycznej, na płycie kompaktowej czy w postaci nut na papierze. Różne sposoby zapisu kodują tę samą informację jeśli odpowiednie kolekcje są izomorficzne, to znaczy dają się jednoznacznie odwzorować na siebie, mają taką samą formę. 5. Definiująca informację różnica może być bądź różnicą typu selekcji czyli alternatywy rozłącznej (=który z repertuaru stanów rozróżnialnych przez jakiś detektor (alfabetu) został aktualnie zarejestrowany - uzyskaną wówczas informację nazywam informacją jakościową), bądź różnicą typu zestawu czyli koniunkcji (=relacja nietożsamości pomiędzy dwoma współwystępującymi stanami fizycznymi rejestrowanymi z osobna; informacja strukturalna). Selekcją jest różnica, której tylko 11 Sądzę, że odpowiada to dość blisko propozycji Batesona, iż informacja to „a difference that makes a difference”. 9 jeden element składowy został de facto zrealizowany i wykryty przez jakiś układ. Nie ma tu więc efektywnego zróżnicowania, lecz jedynie fakt zrealizowania się jednego z rozróżnialnych stanów należących do alfabetu12. Natomiast zestawem jest różnica, której oba składniki (człony relacji nietożsamości) są efektywnie wykryte; będzie to na przykład różnica wysokości dwu współbrzmiących dźwięków zarejestrowanych przez komórki nerwowe narządu słuchu. Proszę zauważyć: dźwięki te musiały zostać przez układ słuchowy zarejestrowane, a więc uzyskane być musiały odpowiednie informacje jakościowe. Można więc stwierdzić, że informacja strukturalna jest strukturą relacyjną, której członami są informacje jakościowe. Pozwala to na rozróżnienie rzędu informacji: kod to informacja rzędu zerowego [potencjalna], informacja jakościowa jest informacją rzędu pierwszego, strukturalna - drugiego. Możliwe są też informacje wyższych rzędów – wedle zasady, że informacja rzędu n-tego jest iteracyjnie powstałą strukturą relacyjną, której elementami są informacje rzędu n-1. Informacje rzędu wyższego (niż pierwszy), o ile są one przez układ informacyjny traktowane integralnie, jako nierozłączne całości, można nazwać synformacjami. 6. Hierarchiczność struktur informacyjnych sprawia, że mimo pewnego pokrewieństwa wyjściowych intuicji13, należy odrzucić (jako nieprzydatną dla naszych celów, a nie w ogóle) koncepcję informacji pochodzącą od C. Shannona. Po pierwsze bowiem, Shannonowi ujęcie to służy do określenia ilości informacji - co w odniesieniu do zjawisk biologicznych i psychicznych jest kwestią drugorzędną - natomiast nie ma on nic do powiedzenia na temat treści czy zawartości informacyjnej, co z kolei jest kwestią o podstawowym znaczeniu w naszym przedsięwzięciu. Po drugie, koncepcja Shannona wymaga znajomości prawdopodobieństw a priori wystąpienia jakichś stanów rzeczy, co również jest założeniem zbyt wygórowanym, wręcz niestosownym, w odniesieniu do zdecydowanej większości układów informacyjnych. W przypadku kostki do gry jest to nietrudne do określenia. W ogólności jednak nie jest to bynajmniej sprawą łatwą i daje się uzyskać tylko w dość sztucznych, abstrakcyjnych sytuacjach. Po trzecie, u Shannona nie ma hierarchii informacji – wszystkie polegają zasadniczo na tym samym, podczas gdy według mnie informacja jakościowa jest jedynie najprostszym, elementarnym przypadkiem informacji. 12 Rozpatrzmy na przykład odczyt temperatury za pomocą termometru. Informacją jest tu selekcja, to jest fakt zrealizowania się pewnej wysokości z repertuaru możliwych do zarejestrowania przez dany termometr. Jego wskazanie rozpatrujemy zawsze na wirtualnym tle wskazań możliwych: gdyby termometr nie był wyskalowany, nie dostarczałby nam żadnej informacji. 13 Na podkrewieństwo to wskazuje następująca formuła Shannona z jego artykułu A mathematical theory of communication: „The significant aspect [of communication] is that actual message is one selected from a set of possible messages”, co jest bliskie mojemu określeniu informacji jakościowej. 10