Адам жараткан ар кандай техникаларды эске албасак, жансыз жаратылышта маалымат барбы? Бул суроонун жообу түшүнүктүн өзүнөн көз каранды. «Маалымат» термининин мааниси адамзаттын бүткүл тарыхында бир нече жолу толукталып келген. Аныктамага илимий ойдун өнүгүшү, техниканын прогресси жана кылымдар бою топтолгон тажрыйба таасир эткен. Бул көрүнүштү жалпы терминология менен карасак, жансыз жаратылыштагы маалымат болушу мүмкүн.
Түшүнүктү аныктоонун варианттарынын бири
Маалымат тар мааниде – бул тигил же бул сигнал түрүндө адамдан адамга, адамдан автоматка же автоматтан автоматка, ошондой эле өсүмдүк жана жаныбарлар дүйнөсүндө инсандан жеке адамга берилүүчү кабар.. Мындай мамиле менен анын бар болушу тирүү жаратылышта же социалдык-техникалык системаларда гана мүмкүн. Аларга башка нерселер менен катар археологиядагы жансыз жаратылыштагы маалымат мисалдары аскага тартылган сүрөттөр, чопо такталар ж.б.у.с. Бул учурда маалыматтын алып жүрүүчүсү тирүү материяга же технологияга так тиешеси жок объект болуп саналат, бирок бир эле адамдын жардамысыз маалыматтар жазылып, сакталмак эмес.
Субъективдүү мамиле
Аныктаманын дагы бир жолу бар: маалымат субъективдүү мүнөзгө ээ жана адамдын аң-сезиминде ал курчап турган нерселерди, окуяларды жана башкаларды кандайдыр бир мааниге ээ болгондо гана пайда болот. Бул идея кызыктуу логикалык мааниге ээ. Көрсө, адамдар жок болсо, эч жерде маалымат, маалымат жана билдирүүлөр, анын ичинде жансыз жаратылыштагы маалыматтар да жок экен. Информатика аныктамалардын бул версиясында субъективдүү илимге айланат, бирок реалдуу дүйнөнүн эмес. Бирок, биз бул теманы терең изилдебейбиз.
Жалпы аныктама
Философияда маалымат кыймылдын материалдык эмес формасы катары аныкталат. Бул кандайдыр бир объектиге мүнөздүү, анткени ал белгилүү бир мааниге ээ. Бул аныктамадан алыс эмес жерде терминдин физикалык түшүнүгү бар.
Дүйнөнүн илимий картинасында негизги түшүнүктөрдүн бири – энергия. Ал бардык материалдык объектилер менен алмашып турат жана дайыма. Алардын биринин баштапкы абалынын өзгөрүшү экинчисинде өзгөрүүлөрдү пайда кылат. Физикада мындай процесс сигнал берүү катары каралат. Сигнал, чындыгында, бир объект тарабынан берилген жана башка объект тарабынан кабыл алынган кабар. Бул маалымат. Бул аныктамага ылайык, макаланын башында берилген суроого жооп талашсыз оң. Жансыз табияттагы маалымат бир объекттен экинчи объектке берилүүчү ар түрдүү сигналдар.
Термодинамиканын Экинчи Мыйзамы
Кыскараак жана так аныктама: маалымат системанын иреттүүлүгүнүн өлчөмү. Бул жерде негизги физикалык мыйзамдардын бирин эске сала кетели. Термодинамиканын экинчи мыйзамына ылайык, жабык системалар (бул чөйрө менен эч кандай өз ара аракеттенбегендер) дайыма иреттүү абалдан башаламан абалга өтөт.
Мисалы, психикалык эксперимент жүргүзөлү: газды жабык идиштин жарымына салалы. Бир нече убакыт өткөндөн кийин, ал берилген көлөмүн толугу менен толтурат, башкача айтканда, ал болгон даражада буйрук токтойт. Ошол эле учурда системадагы маалымат азаят, анткени бул тартиптин өлчөмү.
Маалымат жана энтропия
Белгилей кетсек, азыркы мааниде Аалам жабык система эмес. Ал иреттүүлүктүн, демек, маалымат көлөмүнүн өсүшү менен коштолгон структуранын татаалдануу процесстери менен мүнөздөлөт. Биг Бенг теориясына ылайык, аалам пайда болгондон бери ушундай болуп келген. Алгач элементардык бөлүкчөлөр, андан кийин молекулалар жана чоңураак бирикмелер пайда болгон. Кийинчерээк жылдыздар пайда боло баштаган. Бул процесстердин баары структуралык элементтердин ирети менен мүнөздөлөт.
Ааламдын келечегин алдын ала айтуу ушул нюанстар менен тыгыз байланышта. Термодинамиканын экинчи мыйзамына ылайык, энтропиянын жогорулашынын натыйжасында аны жылуулук өлүмү күтүп турат, маалыматтын тескериси. Бул системанын бузулушунун өлчөмү катары аныктаса болот. Термодинамиканын экинчи мыйзамы жабык деп айтылатСистемада энтропия ар дайым жогорулайт. Бирок, заманбап билим ал бүт ааламга канчалык тиешелүү деген суроого так жооп бере албайт.
Жабык системадагы жансыз жаратылыштагы маалымат процесстеринин өзгөчөлүктөрү
Жансыз жаратылыштагы маалыматтын бардык мисалдары жалпы белгилери менен бириктирилген. Бул бир этаптуу процесс, максаттын жоктугу, кабылдагычтын көбөйүшү менен булактагы сандын жоголушу. Бул касиеттерди кененирээк карап көрүңүз.
Жансыз жаратылыштагы маалымат энергиянын эркиндигинин өлчөмү. Башкача айтканда, ал системанын жумуш аткарууга жөндөмдүүлүгүн мүнөздөйт. Тышкы таасир болбогондо, химиялык, электромагниттик, механикалык же башка жумуштар аткарылган сайын, бош энергиянын орду толгус жоготуусу жана аны менен бирге маалымат.
Ачык системадагы жансыз жаратылыштагы маалымат процесстеринин өзгөчөлүктөрү
Тышкы таасирдин астында белгилүү бир система башка система тарабынан жоголгон маалыматты же анын бир бөлүгүн кабыл алышы мүмкүн. Бул учурда, биринчисинде жумуш жасоо үчүн жетиштүү көлөмдөгү бош энергия болот. Жакшы мисал катары ферромагнетиктер деп аталган нерселердин магниттелиши (сырткы магнит талаасы жок болгон кезде белгилүү шарттарда магниттелүүгө жөндөмдүү заттар) саналат. Алар чагылгандын соккусунун натыйжасында же башка магниттердин катышуусунда окшош касиеттерге ээ болушат. Магниттөө бул учурда системанын белгилүү бир көлөмдөгү маалыматты алуусунун физикалык көрүнүшү болуп калат. Бул мисалдагы иш магнит талаасы тарабынан аткарылат. Бул учурда маалыматтык процесстербир этаптуу жана эч кандай максаты жок. Акыркы касиети аларды жапайы жаратылыштагы окшош кубулуштардан башкаларга караганда көбүрөөк айырмалап турат. Магниттөө процессинин өзүнчө фрагменттери, мисалы, кандайдыр бир глобалдык максаттарды көздөбөйт. Тирүү материяда мындай максат бар - бул биохимиялык продуктуну синтездөө, тукум куучулук материалды өткөрүү жана башкалар.
Маалыматтын көбөйбөйт мыйзамы
Жансыз табиятта маалымат берүүнүн дагы бир өзгөчөлүгү – кабылдагычтагы маалыматтын көбөйүшү дайыма анын булактагы жоголушу менен байланыштуу. Башкача айтканда, тышкы таасири жок системада маалыматтын көлөмү эч качан көбөйбөйт. Бул жобо азайбаган энтропия мыйзамынын натыйжасы.
Белгилей кетчү нерсе, кээ бир илимпоздор информация менен энтропияны карама-каршы белгиси бар бирдей түшүнүктөр катары карашат. Биринчиси системанын ирээттүүлүгү, экинчиси башаламандыктын өлчөмү. Бул көз караштан алганда, маалымат терс энтропияга айланат. Бирок бул пикирди маселенин бардык изилдөөчүлөрү карманбайт. Мындан тышкары, термодинамикалык энтропия менен маалыматтык энтропияны айырмалоо керек. Алар ар кандай илимий билимдердин бир бөлүгү (тиешелүүлүгүнө жараша физика жана маалымат теориясы).
Микродүйнөдөгү маалымат
Мектептин 8-классы "Жансыз жаратылыштагы маалымат" деген теманы окуйт. Бул учурда студенттер физикадагы кванттык теория менен дагы эле тааныш эмес. Бирок, алар материалдык объектилерди бөлүүгө болоорун мурунтан эле билишетмакро жана микродүйнө. Акыркысы электрондор, протондор, нейтрондор жана башка бөлүкчөлөр бар заттын деңгээли. Бул жерде көбүнчө классикалык физиканын мыйзамдары колдонулбайт. Ошол эле учурда маалымат микрокосмодо да бар.
Биз кванттык теорияга тереңдеп кирбейбиз, бирок дагы эле бир нече ойду белгилей кетүү керек. Мындай энтропия микрокосмодо жок. Бирок, бул деңгээлде да, бөлүкчөлөрдүн өз ара аракеттешүүсү учурунда, эркин энергиянын жоготуулары пайда болот, ошол эле системанын ишинин аткарылышы үчүн зарыл болгон жана анын өлчөмү маалымат болуп саналат. Эркин энергия азайса, маалымат да азаят. Башкача айтканда, микрокосмодо маалыматтын көбөйбөйт мыйзамы да сакталат.
Тирүү жана жансыз жаратылыш
8-класста информатикада окуган жана технология менен байланышпаган жансыз жаратылыштагы маалыматтын бардык мисалдарын маалыматты сактоо, иштетүү жана берүү максатынын жоктугу бириктирет. Тирүү материя үчүн баары башкача. Тирүү организмдердин учурда негизги жана ортоңку максаттары бар. Натыйжада, тукум куучулук материалды урпактарга өткөрүп берүү үчүн маалыматты алуу, иштетүү, берүү жана сактоо процесси зарыл. Ар кандай биохимиялык жана жүрүм-турумдук реакциялар аркылуу аны сактап калуу, мисалы, гомеостазды жана ориентация жүрүм-турумун колдоо.
Жансыз табияттагы маалымат мисалдары мындай касиеттердин жок экенин көрсөтүп турат. Гомеостаз демекчи, маалыматтын өспөй калуу мыйзамынын кесепеттерин азайтат, бул объекттин бузулушуна алып келет. Сүрөттөлгөн максаттардын бар же жок болушу жандуу жана жансыз табияттын ортосундагы негизги айырмачылыктардын бири болуп саналат.
Ошентип, "жансыз жаратылыштагы маалымат" деген темада көптөгөн мисалдарды таба аласыз: байыркы үңкүрлөрдүн дубалдарына тартылган сүрөттөр, компьютердин иштеши, тоо кристаллдарынын өсүшү жана башкалар. Бирок, эгер адам жараткан информацияны (ар кандай образдар жана ушул сыяктуулар) жана техниканы эсепке албасак, жансыз жаратылыш объектилери аларда болуп жаткан информациялык процесстердин касиеттери боюнча абдан айырмаланат. Аларды дагы бир ирет санап көрөлү: бир этаптуу, кайтарылгыс, максатсыздык, кабыл алуучуга берүү учурунда булактагы маалыматты сөзсүз жоготуу. Жансыз табияттагы маалымат системанын иреттүүлүгүнүн өлчөмү катары аныкталат. Жабык системада тигил же бул түрдөгү тышкы таасир жок болгон учурда маалыматтын көбөйбөс мыйзамы сакталат.
