В. Корогодин - Информация как основа жизни

• Название: Информация как основа жизни
• Автор: В. Корогодин
• Издательство: ИЦ "Феникс"
• Жанр: Прочая справочная литература
• Год: 2000

КОРОГОДИН В. И., КОРОГОДИНА В. Л.

ИНФОРМАЦИЯ КАК ОСНОВА ЖИЗНИ

© Авторы. В. И. Корогодин и В. Л. Корогодина, 2000 г. © Оформление. ИЦ "Феникс", 2000 г.

Книга посвящена феномену жизни и информации как внутренне присущему свойству информационных систем.

Рассматриваются свойства информации и информационных систем. Выделяются главные свойства информационных систем – способность к "целенаправленным" действиям и расслоение на информационную" и "динамическую" подсистемы.

Рассматривается динамика информации от ранних этапов эволюции физических информационных систем до систем с биологической информацией – генетической, поведенческой и логической. Особое внимание уделяется динамике биологической информации в биосфере. Одной из проблем, затрагиваемой авторами, является взаимодействие ноосферы и техносферы, связанной с автогенезом информации.

Книга рассчитана на специалистов, а также на круг читателей, интересующихся теорией информации, эволюцией, биологией и взаимоотношениями биосферы и техносферы.

KOROGODIN V. I. & KOROGODINA V. L.

Information as the Foundation of Life. – Dubna: "Phoenix" Publishing Center, 2000. – 208 p.

The book analyzes the phenomenon of life and information as an inherent quality of information systems.

Properties of information and information systems are discussed. The main properties of information systems are pointed out: the ability to act "purposefully" and the division into an "informative" and "dynamic" subsystems.

The dynamics of information is analyzed, from the early stages of physical information system evolution to the systems with biological genetic, be-haviouristic and logical information. Special attention is attached to the dynamics of biological information in biosphere. One of the problems, connected with information autogenesis and discussed by the authors, is the interaction of noosphere and technosphere with biosphere.

The book is recommended to specialists and readers who are interested in the theory of information, evolution, biology and interaction of biosphere and technosphere.

---

Таким образом, первая функция, которую выполняет логическая информация в человеческих сообществах, – это обеспечение быстроты обмена новыми знаниями между членами этих сообществ.

Но передача информации посредством речи не только породила возможность быстрого обмена знаниями, но и сыграла решающую роль в сплочении человеческих сообществ, в связывании отдельных их представителей в единую информационную систему, функционирующую (и управляемую) на основе единого информационного пула. Подобно тому, как генетическая информация обеспечивает слаженность функционирования клеток и организмов, а поведенческая – популяций организмов, обладающих развитой нервной систмой, логическая информация, являясь "общественным достоянием", обеспечивает функциональную слаженность человеческих сообществ. Это – вторая, консолидирующая, функция информации. Такая консолидация людей, в свою очередь, интенсифицирует динамику самой информации. Носителями информации становятся все более многочисленные группы людей, все интенсивнее вовлекаемые в использование имеющейся и создание новой информации.

И наконец, третья функция логической информации, неотрывная от первых двух.

Зарождение и развитие речи, благодаря все возрастающей возможности концентрировать и сохранять знания, естественно сопровождалось умножением и совершенствованием производственных навыков, изготовлением орудий труда, средств потребления, средств производства и, наконец, производством средств производства. На основе первичных примитивных и подчас случайно "изобретаемых" орудий труда начали развиваться различные виды технологий.

Информация, получившая благодаря речи независимое (от отдельных индивидов) существование, породила независимо существующие от отдельных индивидов операторы – орудия труда и производственные навыки. Степень соответствия таких операторов задаваемым целям и условиям обитания определяла сохранность и мультипликацию кодирующей их информации. Ноогенез совершался в теснейшем взаимодействии и взаимосвязи с техногенезом.

Человечество и техногенез

Таким образом, к "феномену человека" относятся три решающих фактора: во-первых, речь; во-вторых, порождаемое речью независимое от отдельных людей существование и развитие информации; и, в-третьих, порождаемое и определяемое информацией – и, в свою очередь, направляющее ее эволюцию – развитие технологий.

Все три ипостаси феномена человека по сути своей сформировались еще на заре человеческой истории и сохранились до сих пор. Все последующее совершенствование языка (устная речь, письменная, записи разного рода, развитие технических систем связи, хранения и обработки информации, в том числе разные варианты компьютеров) служили задачам передачи, приема и хранения информации, а также переработки получаемой информации с целью более компактной ее записи для облегчения ее использования и т. п. Все развитие технологий всегда осуществлялось и осуществляется сейчас как развитие способов и форм реализации логической информации в те или иные технологические объекты, призванные обеспечивать достижение тех или иных целей.

Заметим, однако, что, хотя непосредственными целями использования различных технологий является реализация тех или иных стремлений (задач) владеющих ими лиц или сообществ, одновременно каждый технологический объект неизбежно выполняет и другую функцию – функцию фактора, определяющего судьбу кодирующей его информации. Выражение "практика –критерий истины" как нельзя более подходит к описанию взаимоотношений между эффективностью работы операторов, в роли которых выступают технологии, и жизнеспособностью в данных конкретных ситуациях кодирующей их логической информации.

Особенности динамики человеческих популяций

Все человеческие сообщества, или популяции, порождаемые биологической эволюцией, и раньше, и сейчас были и остаются теснейшим образом связанными с экосистемами, в пределах которых они существуют, и со всей биосферой Земли. Рассмотрим поэтому динамику человеческих популяций прежде всего как природных компонентов биоценозов и биосферы.

Выше мы уже говорили, что "расширенное воспроизводство" или "давление жизни" (L > 1) является необходимым условием процветания любой природной популяции. Это полностью относится и к популяциям человека как биологического объекта.

Можно утверждать, что прогрессивная эволюция человечества как биологического вида возможна лишь при условии dn /dt > 0, т. е. при постоянном возрастании его численности, или его биомассы. Условие dn/dt <0 соответствует деградации человеческих популяций, а условие dn /dt = 0 – их стабилизации, что, как мы видели, является неустойчивым состоянием и также чревато гибелью (см. главу 6). Но постоянное возрастание численности людей возможно лишь при опережающем увеличении биомассы тех растений и животных, которых человек использует для питания и удовлетворения других потребностей [15]. Посмотрим, какие из этого можно сделать следствия.

Этапы эволюции человечества

Напомним, что по своему положению в биосфере человек занимает верхний ярус биологической иерархии: он может обитать практически во всех климатических зонах и использовать для своих нужд практически любых представителей флоры и фауны. В силу этого экосистемой современного человечества является вся биосфера Земли.

Эволюцию человека как вида можно разделить на три этапа.

Первый этап, когда накопление биомассы, т. е. суммарный рост численности всех человеческих популяций, шло за счет использования избытков продуктивности занимаемых этими популяциями ценозов, т. е. когда человек "вписывался" в трофический баланс этих биоценозов. Этот этап состоял в освоении все новых зон обитания и сопровождался расселением человека по поверхности планеты, при примерном постоянстве его удельной плотности внутри разных биоценозов. Этот этап сопровождался жестокими стычками человеческих популяций за места обитания. Рудиментами этого этапа являются до сих пор сохраняющиеся кое-где популяции "дикарей", довольствующихся охотой и собиранием плодов, давно стабилизировавшиеся по численности и поэтому находящиеся на грани вымирания. На этом этапе своей эволюции человек в занимаемой им экосистеме исполнял роль одного из ряда сосуществующих с ним трофических аналогов. На этом этапе нарушений стабильнсти заселенных человеком экосистем еще не происходило. Численность таких челвеческих популяций должна была колебаться около нижнего биологически допустимого предела, вписываясь в общую биомассу всей совокупности соответствующих трофических аналогов.

Второй этап, постепенно вызревавший в недрах первого, был характерен тем, что человек уничтожал своих трофических конкурентов, например хищников. Этот этап состоял в постепенном вытеснении человеком из зон своего обитания его трофических аналогов. Благодаря монополизации соответствующих трофических функций человек получал возможность увеличиваться в численности до верхней биологически допустимой границы. Однако, как мы видели выше, сопровождавшее этот процесс уменьшение числа трофических аналогов было далеко не безразличным для состояния включающих их экосистем, так как приводило к уменьшению их надежности. Это, в свою очередь, угрожало дальнейшему приросту численности человека. Поэтому в историческом аспекте данный период развития может расцениваться лишь как паллиатив, ибо он способен обеспечить не неограниченный, а ограниченный лишь более высоким уровнем рост численности человечества.

Наконец, с развитием технологий все больший вес приобретает третий этап эволюции человеческих сообществ. Продолжая уничтожать своих трофических конкурентов, человек начинает замещать некоторые из низлежащих компонентов биоценозов их технологическими аналогами, отличающимися от природных более желательными для человека особенностями биологической продуктивности. Начинается этот этап с возникновения животноводства и земледелия и продолжается до сих пор. С началом этого, третьего этапа развития человечество вступило в эру техногенеза.

Покажем теперь, что наступление эры техногенеза было единственным условием дальнейшей прогрессивной эволюции человечества, а затем рассмотрим факторы, лимитирующие техногенез.

Ограничения численности человеческих популяций

Напомним, что продукция биомассы в биосфере является функцией всех входящих в нее биоценозов. Обмен биомассой между отдельными биоценозами относительно невелик и поэтому прирост биомассы во всей биосфере слагается из сумм приростов биомассы в каждом биоценозе (29):

где

N - число всех биоценозов, а скорость Vi накопления биомассы каждым биоценозом задается уравнением типа (22). Если принять, что одним из лимитирующих факторов в производстве биомассы является количество энергии, доступной популяции, сообществу или биосфере в целом, то отсюда следует, что повышение скорости прироста биомассы во всех сообществах и в биосфере возможно лишь при условии еще более интенсивного накопления доступной по форме энергии, т. е. еще более интенсивного ее создания и высвобождения. Поскольку приток энергии на Землю есть величина постоянная, то даже локальное увеличение "полезного потока энергии" может осуществляться лишь "искусственно", т. е. с помощью технологий. Такие же рассуждения справедливы, в принципе, и для других лимитирующих факторов.