Системы, способные обмениваться информацией с внешним миром, подобно показанной на рис., называются открытыми. Системы можно классифицировать по их способности к взаимодействию и способности использовать информацию. (см. табл.)
| Открытые системы | Системы, способные воспринимать, хранить, терять, накапливать и использовать свободную и связанную информацию | Информационные системы |
| Системы, способные передавать свободную информацию и терять связанную информацию | Неинформационные системы | |
| Закрытые системы | Системы, способные лишь терять связанную информацию |
Управление в ибернетических системах можно разделить на три типа: самосохранение, саморазвитие и самовоспроизведение [А11]. Эти типы управления связаны с различными классами разнообразия и с различными видами генетического тождества.
В случае самосохранения конечная цель управления заключается в сохранении целостности, качественной определенности системы. Примером может служить относительная неизменность любого организма в его зрелом возрасте, нормальное функционирование кибернетических устройств, работающих по принципу обратной связи. Характерная черта этого типа управления — сохранение информационного содрежания структуры кибернетической системы и постоянство цели управления. При самосохранении кибернетическая система остается тождественной самой себе в структурном отношении. Назовем этот тип тождества генетическим тождеством первого рода.
Саморазвитие — более сложный тип управления. С точки зрения самосохранения необязательно совершенствование, прогресс системы. Саморазвитие же предполагает накопление структурной информации, а значит и изменение структуры. Система, саморазвиваясь, уже может изменять свой тип целостности, качественной определенности, оставаясь в то же время сама собой. Этот, более высокий тип тождества можно назвать генетическим тождеством второго рода. Примером саморазвивающихся систем могут быть эмбрионы, молодые, не достигшие зрелости организмы, а также самообучающиеся кибернетические устройства.
Еще более сложный тип управления — самовоспроизведение. Он свойствен живым организмам и обществу (экономике, науке, культуре и т. д.). Имеются и первые искусственные самовоспроизводящиеся системы — компьютерные вирусы, относящиеся не к классу устройств, а к чисто информационным образованиям. Общим для всех процессов самовоспроизводства является то, что при сохранении или даже увеличении информационного содержания одной системы ею прождается другая система, как правило, способная к саморазвитию. Иными словами, информация от первой системы не отбирается, а дублируется, причем частично. Потомок создается не как законченная и точная копия предка, а как «заготовка», наследующая лишь главные особенности структуры и способная самостоятельно накапливать информацию. Предок и потомок — это две различные системы, занимающие различные области в пространстве и существующие в различные промежутки времени. Поэтому то тождество, которое существует между ними (генетическое тождество третьего рода), имеет еще более высокий тип.
Общий вывод из приведенного рассмотрения состоит в том, что управление всегда связано или с сохранением, или с увеличением структурной информации системы. Впрочем, этот вывод нельзя абсолютизировать и считать, что если система имеет управление по принципу обратной связи, то ее информационное содержание не может уменьшаться. Дело в том, что управление в системе осуществляется лишь в отношении определенных возмущений, а другие возмущения не устраняются. В случае действия непредусмотренного возмущения, от которого система не может защититься, ее информационное содержание может снижаться. Таким образом, управление связано с сохранением или повышением количества информации лишь в определенном отношении и в определенных пределах.
Отражение и информация в кибернетических устройствах имеют ряд черт, присущих отражению и информации в неживой природе [А6]. Это связано с тем, что субстратом отражательных процессов, элементами кибернетических устройств являются неживые объекты, функционирующие по закоам физики. Однако организация этих устройств принципиально отличается от организации систем неживой природы, ибо они воплощают замысел человека.
В неживой природе информационные процессы не выделены из энергетических. Любая неживая система участвует в информационном процессе «целиком», всей своей структурой. У нее нет специального органа, отдела, который бы отвечал за информацию. В отличие от этого, кибернетические системы обладают такой структурой, благодаря которой они способны выделить информационое содержание из несущего его потока вещества или энергии.
Специфической чертой отражения в кибернетических устройствах является то, что при помощи свойства отражения, присущего неживым объектам моделируются информационно-отражательные процессы, присущие живой природе и даже обществу. Процессы отражения в неживой материи при создании кибернетических устройств организуются и упорядочиваются таким образом, чтобы сопутствующие им информационные процессы были изоморфны (в общем случае гомоморфны) информационным процессам, протекающим в биологических и социальных системах. Материальные носители низших форм отражения несут информационную нагрузку, свойственную высшим формам отражения. Эта особенность отличает отражение в кибернетических устройствах от прочих форм отражения и позволяет говорить об особой кибернетической форме отражения [А10].
Информация в теоретико-игровых моделях
К новому пониманию информационных процессов можно прийти, если в качестве источника возмущений, действующих на кибернетическую систему, рассмотреть другую кибернетическую систему [А10]. Иными словами, рассматриваются две системы, находящиеся в состоянии конфликта. В цели каждой из двух систем входит помешать другой системе в достижении ее целей и оградить себя от помех со стороны соперника. Математическая теория, изучающая подобные процессы, называется теорией игр. Многие ситуации, возникающие в жизни общества и в технике, допускают теоретико-игровую формализацию.
Примем частное определение информации как снятой неопределенности. Большая часть игр так или иначе связана с неопределенностью. Рассмотрим различные виды игровой неопределенности и соответствующие им виды информации.
В играх, известных под общим названием азартных, основной вид неопределенности — это статистическая неопределенность. Игрок не знает заранее, как ляжет карта, или какая цифра выпадет при бросании кости. Однако важной чертой статистической неопределенности является то, что априори известны вероятности всех возможных исходов. Чисто азартные игры (кости, орлянка, рулетка) — это игры исключительно статистические, других типов неопределенности они не содержат. Вся статистическая неопределенность полностью устраняется при очередном ходе. Итак, статистическая неопределенность связана с объективно случайным характером процессов, используемых в игре.
Другой тип неопределенности характерен для так называемых игр с полной информацией (шашки, шахматы, рэндзю, решение головоломок типа кубика Рубика). В любой момент игрок обладает полной информацией о текущем положении дел. С формально-математической точки зрения, принципиально возможно перебором всех возможных вариантов и прослеживанием всех возможных последствий выбрать оптимальный ход. Однако число возможных ходов и их последствий настолько огромно, что на практике этого невозможно сделать. Неопределенность этого типа называется комбинаторной.
Статистическую, комбинаторную и некоторые другие типы неопределенности объединяет то, что неопределенность связана исключительно с самой по себе игровой ситуацией (раскладом карт, расположением цветов на гранях куба), то есть с синтаксическим аспектом информации о состоянии игры. Синтаксическая неопределенность может быть связана как с ходом противника (я не знаю, что выпадет на рулетке), так и с собственным ходом (я не знаю, на какое число поставить).
Неопределенность более высокого типа связана с тем, что игрок, пусть даже обладая полной информацией на синтаксическом уровне, не может до конца выяснить ее смысл. Неопределенность этого типа называется семантической. Неопытный шахматист, играя с гроссмейстером, не сразу поймет, что последовательность ходов противника вместе составляет единый маневр. Возможна также семантическая неопределенность своего хода (я не знаю, какой маневр предпринять) и семантическая неопределенность в отношении действий противника.
Семантическая неопределенность всегда существует в такой игровой ситуации, как научное познание (игра с природой). Такие постоянно развивающиеся формы, как понятия, категории, теории включают на семантическом уровне наряду с определенностью также некоторую неопределенность. Семантической неопределенностью обладают совокупности экспериментальных данных (неизвестно, какой закон за ними кроется).