Исследование информации

Исследование How Much Information, проведенное в 2009 году показало, что количество потребляемой в неделю информации с 1986 года выросло в 5 раз. С 250 тысяч слов в неделю до 1,25 миллиона! С тех пор это цифра увеличилась в разы. Далее следуют ошеломительные показатели: в 2018 году кол-во интернет-пользователей и пользователей социальных сетей - 4.021 млрд и 3.196 млрд. Современный человек за день анализирует невероятное количество информации, применяя различные схемы и стратегии по ее обработке, для принятия выгодных для него решений.

Человеческий вид сгенерировал 90% информации в этом мире за два последних года. Сейчас, если округлять, в день мы производим порядка 2,5 квинтильонов байт (2,5 * 10^18 байт) новой информации. Если разделить это число на количество живущих сейчас людей, то получится, что в среднем один человек за день создает 0,3 гигабайта информации.

Сколько информации занимают Homo sapiens? (далее Homo). Для простоты в информатике придумали термин под названием бит. Бит – это минимальная единица информации. Файл с этой работой занимает несколько килобайт. Такой документ пятьдесят лет назад занял бы всю память самого мощного компьютера. Средняя книга в цифровом варианте занимает в тысячу раз больше места и это уже мегабайт. Качественное фото на мощный фотоаппарат – 20 мегабайт. Один цифровой диск в 40 раз больше. Интересные масштабы начинаются с гигабайтов. ДНК человека, вся информация о нас с вами равна около 1,5 гигабайта. Умножаем это на семь миллиардов и получаем 1,05х10^19 байт. В целом, такой объем информации, в современных условиях мы можем произвести за 10 дней. Это количество битов опишет всех живущих сейчас людей. И это только данные о самих людях, без взаимодействий между ними, без взаимодействий с природой и культурой, которую человек сам для себя создал. Насколько увеличиться эта цифра, если добавлять переменные и неопределенности будущего? Хаос будет подходящим словом.

Информация обладает удивительным свойством. Даже когда ее нет, она есть. И здесь нужен пример. В поведенческой биологии есть знаменитый эксперимент. Друг напротив друга стоит две клетки. В 1-ой обезьяна высокого ранга. Альфа-самец. Во 2-ой клетке обезьяна статусом ниже, бета-самец. Обе обезьяны могут наблюдать за своим визави. Добавим в эксперимент фактор влияния. Между двумя клетками кладем банан. Бета-самец не посмеет взять банан, если знает, что альфа-самец тоже видел этот банан. Ибо он сразу прочувствует всю агрессию альфа-самца. Далее немного изменяют первоначальные условия опыта. Клетку альфа-самца накрывают непрозрачной тканью, чтобы лишить его обзора. Повторяя все то, что сделали до этого картина становится совершенно иной. Бета-самец без каких-либо угрызений совести подходит и берет банан. Все дело в его умении анализировать, он знает о том, что альфа-самец не видел, как положили банан и для него банана просто не существует. Бета-самец проанализировал факт отсутствия сигнала о появлении информации о банане у альфа-самца и воспользовался ситуацией.

Другой пример, постановка конкретного диагноза пациенту во многих случаях производится при нахождении у него определенных симптомов, однако огромное количество заболеваний, вирусов и бактерий может поставить даже опытного врача в тупик, как ему определить точный диагноз, не потратив время, которое может быть жизненно важно для пациента? Все просто. Он производит анализ не только по тем симптомам, которые есть у больного, но и по тем, которых у него нет, что сокращает время поиска в десятки раз. 

Если что-то не подает тот или иной сигнал, это тоже несет определенную информацию – как правило, негативного характера, но не всегда. Анализируйте не только информационные сигналы, которые есть, но и те, которых нет.

Эти примеры, добавляют нулей и единичек в цифры выше. Возникает ряд вопросов и проблем. Как? Как этого удалось достигнуть? Способен ли организм/общество нормально функционировать в таких условиях. Как информация влияет на биологические, экономические и другие виды систем.

Объем информации, который мы воспринимаем в 2019 году, покажется мизерным для потомков из 2050. Уже сейчас вид создает новые схемы и паттерны работы с информацией, изучает ее свойства и воздействие. Фраза: - “за год я прожил миллион лет” уже не шутки и не абсурд, а реальность. Количество информации, которое создает человек, влияет на социальную, экономическую, культурную и даже биологическую жизнь. В 1980 года мечтали создать квантовый компьютер для увеличения вычислительных мощностей. Мечта вида. Открытия, которое сулило это изобретение, должны были предвосхитить новую эру. В 2018 году IBM запустил в продажу первый коммерческий квантовый компьютер, но этого уже никто не заметил. Эту новость обсуждало невероятно малое количество людей. Она просто утонула в том информационном изобилии, в котором мы сейчас существуем.

Основным направлением исследований в последние годы стали нейронауки, алгоритмы, математические модели, искусственный интеллект, что в целом говорит о поиске возможности нормального функционирования в обогащенной информацией среде. Определение закономерностей в передаче информации, факторы ее влияния, свойства и возможности.

В 1929 году открыли нейроны фон Экономо, которые встречаются только у высокосоциальных групп животных. Есть прямой коррелят, в размере группы и размере мозга, чем больше группа животных, тем больше у них размер мозга относительно тела. Неудивительно, что нейроны фон Экономо встречаются только у китообразных, слонов и приматов. Нейроны фон Экономо отвечают за передачу больших объемов информации в мозге.

Данный вид нейронов, нейронная адаптация в очень больших мозгах, позволяющая быстро обрабатывать и передавать информацию по очень специфическим проекциям, которая эволюционировала по отношению к новым социальным поведениям. Очевидное присутствие этих специализированных нейронов только у высокосоциальных млекопитающих может быть примером конвергентной эволюции. 

Новая информация всегда генерирует новые, качественно другие закономерности и взаимосвязи. Закономерности устанавливаются только на основе информации.

Примат бьет камнем по кости убитого буйвола. Один удар и кость разламывается на две части. Еще один удар и еще один разлом. Третий удар и еще несколько осколков. Закономерность ясна. Удар по кости и как минимум один новый осколок. Так ли приматообразные хороши в распознавании закономерностей? Множество половых актов и отложенные роды спустя девять месяцев. Сколько потребовалось времени, чтобы связать эти два события? Долгое время роды вообще не связывали с половыми актами между мужчиной и женщиной. В большинстве культур и религий за рождение новой жизни отвечали боги. Точная дата открытия этой закономерности, к сожалению, так и не установлена. Однако, стоит отметить, что до сих пор существуют закрытые общества охотников-собирателей, которые эти процессы не связывают, а за рождение в них отвечают особые ритуалы в исполнении шамана.

Основной причиной детской смертности при родах до 1920 были грязные руки. Чистые руки и живой ребенок тоже пример неочевидной закономерности. Вот еще один пример закономерности, которая до 1930 года оставалась неявной. О чем речь? О группах крови. В 1930 году Ландштейнер получил за это открытие Нобелевскую премию. До этого момента знание о том, что переливать человеку можно ту группу крови, которая совпадает у донора с нуждающимся, было неясным. Подобных примеров тысячи.

Стоит отметить, что поиск закономерностей то, чем вид занимается постоянно. Бизнесмен, который находит закономерность в поведении или потребности людей, а после зарабатывает на этой закономерности долги годы. Серьезные научные исследования, которые позволяют прогнозировать изменение климата, миграцию людей, нахождение мест для добычи полезных ископаемых, цикличность комет, развитие эмбриона, эволюция вирусов и как верхушка, поведение нейронов в головном мозге.

Конечно, можно все объяснить устройством вселенной, в которой мы живем и вторым законом термодинамики, что энтропия постоянно возрастает, но этот уровень для практических целей не подходит.

Следует выбрать более приближенный к жизни. Уровень биологии и информатики. Этого удалось достигнуть благодаря многим представителям. Джон фон Нейман и его статья “Там внутри много места” с которой начались все современные нано технологии. Клод Шеннон и его теория о кодировании без потерь. Алан Тьюринг, родоначальник кибернетики в современном понимании и других.  

 Несколько следующих работ будут посвящены исследованию свойств информации, методам работы с ними и тому, на что она может повлиять. А также будет сделана попытка конвергенции биологической и кибернетической науки. Построим и укрепим, хрупкие нити коррелятов между ними.