Коштоев В.В.
   ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ФЕНОМЕН ЖИЗНИ


   Тбилиси, 1998


   ПРЕДИСЛОВИЕ

   В последнее время в самых различных областях знания широко  использу-
ются системные средства познанияб начиная с философского  принципа  сис-
темностиб общенаучного системного подхода, вариантов общей теории систем
- ОТС, и кончая системным анализом. Принципы системного подхода с  успе-
хом применяются в математике, медицине, геологии, биологии, философии  и
т.д. Наряду с системным подходом в последнее время получил широкое расп-
ространение также и информационный подход, как особый подход к  научному
познанию действительности. Формирование этого подхода означает, что  по-
нятие информации стало одним из фундаментальных понятий  науки,  причем,
как считает большинство исследователей, самым тесным образом связываемым
с живой материей.
   Уже неоднократно делались попытки системного подхода к изучению Живо-
го, т.е. к решению проблемы феномена живой материи. эта глобальная проб-
лема, как известно, включает в себя ряд также нерешенных до сих пор фун-
даментальных проблем, таких как возникновение  жизни,  эволюция  живого,
природа мышления и т.д. В завершении этого неполного списка проблем нуж-
но добавить еще одну, быть может, самую главную - проблему феномена  че-
ловека, места его в объективном мире, смысла и цели  его  существования.
Испокон веков, как только человек осознал  себя,  человечество  пытается
решить эту проблему. Очевидно, что невозможно рассматривать проблему фе-
номена человека без, хотя бы беглого, обсуждения основных  специфических
функций его психики.
   Как отмечает Э.Фромм в своей работе "Психоанализ и религия", самосоз-
нание, разум и воображение нарушили "гармонию"  животного  существования
человека. Их появление превратило человека в аномалию, в каприз "универ-
сума", и что человек никогда не освободится от дихотомии своего  сущест-
вования. Человек всегда будет стремиться объяснить себе  самого  себя  и
смысл своего существования. эта проблема всегда  будет  иметь  наивысший
приоритет в познавательной деятельности человечества.
   Традиционно считается, что эти вопросы входят в компетенцию философии
и религии, т.к. одним из основных методологических принципов точных наук
в настоящее время является принцип "естественности", детерминированности
всех процессов, протекающих во Вселенной. Принцип, который, в существую-
щей сегодня его трактовке, полностью исключает телеологичность, т.е. са-
му постановку вопросов типа "зачем", "для чего", "с какой целью" и  т.д.
Иначе говоря, сегодня наука считает, что в природе не может быть цели.
   В отличие от методов других научных дисциплин, системный  подход  до-
пускает постановку такого типа вопросов, тем более при изучении информа-
ционных систем. Информационные процессы всегда выполняются для чего-то и
с какой-то целью. Поэтому в рамках системного и информационного подходов
можно попытаться в какой-то мере выяснить сущность такого типа  вопросов
применительно к живой материи, к человеку, если, конечно,  считать,  что
любой живой организм можно рассматривать как информационную систему. По-
нятно, что никакой подход не позволяет в настоящее время найти  конкрет-
ные, исчерпывающие, ответы на все эти вопросы, но используя системные  и
информационные средства познания, можно попытаться хотя бы  более  четко
сформулировать возможные альтернативные решения и уточнить направления и
методы перспективных теоретических и экспериментальных исследований, ко-
торые позволили бы в будущем, если не полностью, то хотя бы частично ре-
шить проблему феномена Жизни. Но надо иметь в  виду,  что  не  исключена
возможность того, что в рамках научного подхода, т.е. на  формализованом
уровне, эта проблема в принципе не поддается решению.
   Методологические принципы системного подхода используют крайне  общие
понятия, вплоть до  фундаментальных  категорий  философии.  Это  обстоя-
тельство определило насыщенность текста данной работы такими  понятиями,
большинсто из которых, к сожалению, в настоящее время не имеют  общепри-
нятых адекватных определений. В частности, к таким фундаментальным поня-
тиям, используемым в данной работе, относятся: система, информация, раз-
витие, поведение, сложность и т.д. Отсутствие  адекватных,  общепринятых
определений этих понятий в первую очередь означает, что сущность их пока
недостаточно изучена, т.е. пока отсутствуют  соответствующие  адекватные
формализованные знания. Поэтому в процессе изложения материала одно и то
же понятие из этой группы будет многократно рассматриваться с целью пос-
тепенного приближения к наиболее приемлемым, с точки зрения автора,  оп-
ределениям этих понятий. Естественно, подбор приведенных в работе  опре-
делений этих понятий, трактовка  и  акцентирование  отдельных  положений
этих определений, отражают субъективную точку  зрения  автора.  Конечно,
все обобщения и новые определения  по  своей  сути,  как  обычно,  также
субъективны.
   Очевидно, что до того, как подойти к проблеме феномена человека,  для
"начала" надо попытаться понять суть такого феномена как  жизнь  вообще,
понять ее место в Бытие, понять сущность живых систем.
   В данной работе не ставилась цель исследовать детально  все  свойства
информационных и живых систем, а делается попытка только выявить в самом
общем виде их специфические, характерные свойства или качества, на осно-
вании чего попытаться дать наиболее адекватные (с точки  зрения  автора)
определения этим понятиям, понять природу отношения живых систем к нежи-
вой материи, а отсюда хоть в какой-то  степени  попытаться  осознать  их
место в Бытие.
   В работе делается попытка еще раз показать (с  точки  зрения  автора,
более убедительно), что живые системы, т.е. все живое, являются  естест-
венными информационными системами, и что живая материя, как и неживая  -
первична, изначальна, т.к. никакие известные физические процессы  разви-
тия не могут привести от неживых систем к информационным, т.е. живым.
   Приводятся суждения о том, что основным, существенным качеством живых
систем, как естественных информационных систем, является их  имманентная
системная способность (качество) к информационным,  т.е.  целенаправлен-
ным, взаимодействиям, которые в принципе отличаются от любых других  ви-
дов взаимодействий: физических, химических и т.д. Этим и только этим жи-
вые системы принципиально отличаются от неживых систем. Поэтому  естест-
венные информационные (живые) системы, т.е. системы способные к реализа-
ции информационных процессов, могут иметь любую физическую природу своих
структур, при условии, что эти системы будут  термодинамически  неравно-
весные, а следовательно динамичные и открытые.
   Из предпосылки о первичности живой материи однозначно  вытекает,  что
человечество не может занимать абсолютно верхний уровень иерархии  живых
систем. В то же время есть все  основания  считать,  что  информационная
система некоторого уровня иерархии в принципе не может  адекватно  осоз-
нать на формализованном уровне информационную  систему  (ее  тезаурус  -
суть информационной системы) более высокого уровня иерархии, если подра-
зумевать, что с ростом уровня иерархии увеличивается сложность  информа-
ционных систем.
   Показано, что есть все основания считать основным фактором эволюцион-
ного процесса, по крайней мере живых организмов Биосферы  Земли,  только
причины, имеющие информационную природу. Это следует из того, что  Биос-
фера также является информационной системой. Поэтому, по всей вероятнос-
ти, эволюционный процесс живых систем, как любой информационный процесс,
- целенаправлен, т.е. имеет некоторую цель.
   В связи с тем, что в Бытие существуют информационные,  т.е.  целенап-
равленные, процессы вполне обоснованно (даже  необходимо)  при  познании
окружающего мира, точнее живой материи, использовать  методы  телеологии
наряду с методами точных наук. По Этому поводу Ф.Бруке образно  заметил,
что "...телеология - Это леди, без которой ни один биолог не может жить,
но стыдится показываться на людях."
   Ортодоксальные богословы и философы идеалисты объясняют религию,  ис-
Ходя из представления о наличии в  мире  объективно  сверхъестественного
начала и сверхъестественныХ явлений, подразумевая под  "сверхъестествен-
ностью", нечто не подчиняющееся законам материального мира, точнее выпа-
дающего из цепи  причинных  связей,  имея  в  виду  под  такими  причин-
но-следственными связями только физические, химические и  биологические,
а не информационные. Если же считать, что  "сверхъестественные"  явления
есть проявление некоторых информационных процессов, то  они  оказываются
вполне "естественными", но имеющими информационную причинность.
   В итоге обсуждения проблемы феномена жизни и, в частности, обсуждения
специфических функций человеческой психики, автор приходит к  достаточно
очевидному выводу о значимости такой функции человеческой  психики,  как
вера, а значит и такой формы общественного сознания как религия. Поэтому
данная работа может восприниматься как очередная апологетическая попытка
"вычислить" правомочность религиозного мировоззрения. Но автор не  стре-
мился доказать "истинность" какого-то варианта из существующих  религий,
хотя бы потому, что религиозные основы, как и любые формы веры - недока-
зуемы в принципе: в них верят или не верят. В конце  концов  религиозная
вера имеет такое же право на существование, если не большее, как и  вера
научная. Тот факт, что любая наука существенно основывается  на  вере  в
некоторые основополагающие, недоказуемые принципы, по всей  вероятности,
не требует специального доказательства.
   Таким образом, с точки зрения автора, вся сумма современных знаний  с
большой степенью достоверности разрешает утверждать, что все живое - это
в первую очередь - информационные системы, а эти системы - первичны, из-
начальны, как и неживая материя. Если исходить только из этих двух осно-
вополагающих предпосылок, то весь ход дальнейших рассуждений в итоге од-
нозначно приводит к выводу, что для человека принципиально значима такая
функция его психики, как вера; в частности, вера в  существование  абсо-
лютного, значимого смысла его жизни, адекватный образ которого не  может
быть сформирован формализовано-логическим сознанием, а  отсюда  вытекает
значимость такого типа  общественного  сознания,  как  религия,  поэтому
представляется целесообразным развитие на современном  уровне  принципов
теологии.
   Результаты анализа сущности  информационных  систем,  проведенного  в
данной работе, вынуждают признать существование в Бытие объектов,  явле-
ний принципиально непознаваемых на уровне формализованного сознания, как
индивидуального, так и общечеловеческого, т.е.  с  позиций  традиционной
науки. Что-то каким-то образом "чувствуется" на уровне подсознания,  че-
му-то приходится, а может быть даже необходимо верить. Тем самым  форма-
лизованное сознание, подсознание, чувства и вера являются  равноправными
и взаимо дополняющими функциями психики человека в процессе познания ок-
ружающего мира, а стремление к такому познанию отличает человека от  ос-
тальных, известных нам, живых систем. Даже может  быть  сознание  играет
меньшую роль в процессе такого познания.
   Признание возможности "объективного" существования в Бытие естествен-
ных информационных процессов, представляется более перспективным чем от-
рицание их существования, как с позиций онтологии, так и гносеологии.
   В заключение хотелось бы подчеркнуть, что в дальнейшем во всей работе
будет идти речь о естестаенных информационных системах и процессах  реа-
лизуемых ими.







   АННОТАЦИЯ

   ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ФЕНОМЕН ЖИЗНИ

   Коштоев В.В.

   В книге с позиций системного и информационного подходов анализируется
ряд проблем, связанных с феноменом живой материи. В результате проведен-
ного анализа автор приходит, в частности, к следующим выводам:
   - все живое - это в первую очередь информационные системы;
   - эволюционный процесс живого  на  Земле  является  целенаправленным,
т.е. информационным процессом;
   - природа отображения окружающего мира любой информационной  системой
однозначно обуславливает субъективность основ любых знаний;
   - наиболее специфическое свойство психики  человека  -  самосознание,
находится в самой тесной взаимосвязи с проблемой цели, смысла жизни  че-
ловеческого индивида;
   - смысл жизни человека не поддается пониманию на уровне  формализова-
но-логического сознания;
   - эта проблема до настоящего времени наиболее  адекватно  решается  с
позиций религиозного мировоззрения.


   Глава 1. ПОНЯТИЕ СИСТЕМЫ

   Перед тем, как приступить к обсуждению понятия информационной системы
рассмотрим, что понимается под системой вообще и какие основные качества
свойствены такой сущности как система.
   Как известно, каждый реальный материальный объект имеет  определенную
внутреннюю организацию: упорядоченность в пространстве и (или) во време-
ни, т.е. структуру. Поэтому  в  современном  понимании  материя  -  есть
единство вещества или поля, энергии и организации.
   Бесконечная совокупность предметов и явлений н аходится в самых  раз-
нообразных отношениях, связях, друг с другом. Связь - есть общее выраже-
ние зависимости между явлениями, отражение взаимообусловленности их  су-
ществования и развития [1]. Связи могут быть внутренние, внешние, непос-
редственные и опосредственные, функциональные и генетические, закономер-
ные и случайные и т.д. Любая форма связи имеет свое определенное основа-
ние, т.е. существенную  объективную  причину  или  причинность,  которая
обеспечивает образование и существование связи. Обычно выделяют  причины
материальные, энергетические и информационные. Причины первых двух видов
условно объединим в один вид: физичекий или силовой. Закономерные причи-
ны будем считать однозначными, т.е.  функциональными.  Тогда  физические
причины в зависимости от способа их  проявления  можно  подразделить  на
функциональные, стохастические  (вероятностные,  случайные)  и  функцио-
нально-стохастические. Последний тип  физических  причин  означает,  что
причина состоит из двух компонент: одна из которых проявляется как функ-
циональная, а другая - как стохастическая. Тип, вид, причинности - опре-
деляет тип соответствухщей связи, отношения и взаимодействия.
   Любые изменения реального объекта вызываются определенными  причинами
и обуславливают некоторые следствия.  Следовательно,  связи,  вызывающие
некоторые изменения реального  объекта,  являтся  причинно-следственными
или детерминированными и обязательно предполагают определенную  последо-
вательность во времени развития этого изменения (взаимодействия). Детер-
минизм, используемый в точных науках, в его современном понимании проти-
востоит любым формам телеологии - учению об особом целевом виде  причин-
ности. Поэтому и разделяют причинности силовые, т.е. физические и инфор-
мационные, которые характеризуются (выделяются) своей целевой сущностью.
   В дальнейшем будут рассматриваться в основном связи (отношения)  двух
типов (видов): физические (силовые) - Ф-связи, и информационные - И-свя-
зи. Ф-связи - это связи, причинность которых всегда  можно  описать  из-
вестными законами физики и химии, т.е. в основе Ф-связей лежат  физичес-
кие причины. В И-связях, естественно, также осуществляется перенос энер-
гии и вещества, но кроме этого считается, что в этих связях  переносится
еще нечто, что называется информацией, сущность которой и  будет  обсуж-
даться в следующих разделах. Но по всей вероятности, более правильно оп-
ределить И-связи, как связи, в основе которых лежит хотя бы одна  инфор-
мационная причина.
   Физическая система - ФС, это система, в  которой  реализуются  только
Ф-связи, а информационная система - ИС, это система, в  которой  имеется
хотя бы одна И-связь.
   Из приведенных определений видно,  что  оба  типа  связи:  Ф-связи  и
И-связи, могут отражать причинно-следственные отношения,  т.е.  являются
каузальными. Иначе говоря, можно считать, что все-таки существуют Ф-кау-
зальность и И-каузальность или информационная детерминированность.
   Теперь перейдем непосредственно к  рассмотрению  понятия  системы.  В
настоящее время не существует еще общепринятого определения понятия сис-
темы. Перед тем как привести очередное определение этого понятия,  расс-
мотрим основные свойства, которыми должен  обладать  объект,  чтобы  его
можно Было считать системой. Согласно [2] существует по меньшей мере че-
тыре таких свойства.

   1-ое свойство /целостность и членимость/.

   Система - это прежде всего целостная совокупность элементов,  т.е.  с
одной стороны это целостное образование, а с другой - в ее  составе  от-
четливо могут быть выделены целостные объекты - элеметы.
   Элемент системы - это объект, выполняющий определенные функции в сис-
теме, который в условиях данной задачи не подлежит расчленению на части.
Элементами системы могут быть не только вещественные объекты,  но  также
свойства и состояния, связи и отношения, фазы,  этапы,  циклы  и  уровни
функционирования и развития [3].

   2-ое свойство /связи/.

   Связь как атрибут системы можно определить как физический  канал,  по
которому обеспечивается обмен между элементами системы,  а  также  между
системой и окружающей ее средой, веществом, энергией и информацией, т.е.
осуществляется то или иное взаимодействие.
   С системных позиций значение имеют не  любые,  а  лишь  существенные,
системообразующие связи (отношения), которые  с  закономерной  необходи-
мостью определяют интегративные свойства системы.
   Системообразующие связи характеризуют такие взаимодействия между эле-
ментами системы, которые предполагают их одновременность  существования.
В этом заключается принципиальное отличие системных отношений от причин-
но-следственных. В отличие от причинно-следственных связей, системообра-
зующие связи при статичном рассмотрении системы проявляются не как  "де-
терминация прошлым, а как детерминация настоящим, как синхронная  детер-
минация". Поэтому системообразующие связи выделяют в отдельный  тип  или
вид.

   3-е свойство /организация/.

   Это свойство характеризуется наличием  определенной  упорядоченности,
организации, что проявляется в снижении энтропии  (степени  неопределен-
ности) системы - H(S), по сравнению с энтропией системообразующих факто-
ров - H(F), определяющих возможность создания системы.

   4-ое свойство /интегративные качества/.

   Системе присущи интегративные (системные)  качества,  т.е.  свойства,
которые не свойствены ни одному из ее элеменов в отдельности, но зависят
от их свойств.
   Учитывая перечисленные свойства,  которыми  должен  обладать  объект,
чтобы его можно было считать системой, и считая их необходимыми и доста-
точными, в качестве наиболее общего определения  понятия  системы  можно
принять следующее утверждение:

   Система - это внутренне организованная,  на  основе  того  или  иного
принципа, гетерогенная целостность, элементы которой находятся в отноше-
ниях (связях) между собой таким образом, что возникает, как минимум, од-
но новое интегративное качество, не свойственное ни одному из  элементов
этой целостности.

   Согласно общей теории систем - ОТС, любой объект есть объект-система!
Выделение системы из среды - это акт достаточно произвольный в том смыс-
ле, что мир состоит из бесконечного множества иерархических систем и вы-
бор критерия ограничения каждой системы зависит от произвольно выбранно-
го системообразующего фактора или системных качеств.  Систему  нельзя  в
достаточной степени понять, не исследовав некоторое ее "окружение",  ко-
торое вместе с рассматриваемой системой образует некую метасистему,  вы-
деленную по тому или иному критерию (критериям) [4].
   В связи с тем, что любой объект есть объект-система, в  общем  случае
каждый элемент системы также