Explicar cómo se produce la autoorganización desde la perspectiva de la termodinámica o la mecánica estadística.
Creo que la información se puede definir así: la información es la forma ordenada de existencia y cambio de la materia y la energía en el mundo objetivo, y es el reflejo dinámico y la reorganización de esta forma mediante la autoorganización. sistemas. Entre ellos, el primer predicado expresa la connotación de primer nivel, o connotación amplia, del concepto de información, y el último predicado expresa la connotación de segundo nivel, o connotación estrecha, del concepto de información.
Hablemos primero de la connotación de primer nivel del concepto de información. Wiener dijo una vez: "La información es información, no materia ni energía". Entonces, ¿qué es la información? Lo considero una forma ordenada de movimiento de materia y energía.
El antiguo filósofo griego Aristóteles propuso por primera vez la categoría de "forma" en contraposición a la categoría de "materia". La materia es la matriz material de las cosas y la forma es el modo de existencia de la matriz material. La forma debe depender del material, pero debe ser relativamente independiente. Esto se refleja en el hecho de que el mármol, por ejemplo, puede tallarse en forma de imagen humana y tener la forma de un "hombre" o de un caballo, pero tener la forma. de un "caballo". Sólo en esta medida el par de categorías está relacionado con las categorías de "sustancia" y "propiedad". En la definición anterior, sólo considero la materia y la energía como cosas físicas y la información como sus atributos. Podemos hacer esta distinción relativa entre ciertas sustancias y energías y sus propiedades. Sabemos que la materia y la energía en el mundo objetivo mantienen una cierta cantidad y no pueden crearse ni destruirse, pero las formas específicas de materia y energía pueden cambiarse. Las formas específicas de materia y energía están determinadas por sus combinaciones especiales y modos de movimiento, que se desarrollan en diferentes niveles. La connotación de primer nivel del concepto de información es la forma específica de existencia y movimiento de la materia y la energía. Aquí necesitamos tener una comprensión amplia del significado de "forma". Es un término general para todos los atributos distinguibles de una entidad, incluidas todas las incertidumbres como la forma estructural, el estado de movimiento, el modo de interacción, etc.
Esta estipulación esencial de información es consistente con la siguiente definición propuesta por los científicos: la información es la distribución desigual de la materia y la energía en el espacio y el tiempo, es la entropía negativa y es el grado de organización del sistema de cosas. Porque la existencia y el movimiento de materia y energía en diversas formas específicas sólo puede ser causado por la distribución desigual de materia y energía en el tiempo y el espacio.
La segunda ley de la termodinámica establece que el estado de máxima entropía que tiende a alcanzar un sistema aislado es un estado en el que la materia y la energía están distribuidas uniformemente en el tiempo y el espacio. Es una monotonía caótica sin forma discernible ni información. De esto podemos ver que la información existe en forma de orden. En relación con esto, surge la cuestión de la medición de la información. Cuanto mayor es la distribución desigual de la materia y la energía en el tiempo y el espacio en un sistema, más información contiene, es decir, mayor es su organización y orden, lo que ilustra la estabilidad de su movimiento de materia y energía. la forma se vuelve. La cantidad de información contenida en un sistema es equivalente a la cantidad de información que se debe ingresar al sistema para que el sistema pase de un estado desordenado inicial a un estado organizado. La cantidad de información que necesita el cuerpo humano para formar su totalidad orgánica a partir de moléculas individuales es una enorme cantidad de 3 x 1026 bits. La cantidad de información contenida en un mineral inorgánico es incomparable. Desde aquí podemos ver que la información mira el mundo físico desde una perspectiva nueva y unificada. En el pasado, usábamos "masa" para medir diferentes sustancias y "energía" para medir uniformemente diferentes movimientos. Ahora podemos utilizar el "volumen de información" para medir uniformemente la regularidad y la naturaleza de diferentes cosas. El volumen de información representa los diferentes grados de organización y orden de las cosas.
Debido a que la información no es la materia y la energía de las cosas en sí, sino la forma de su movimiento, se puede transmitir mediante el isomorfismo. El llamado isomorfismo simplemente significa una cierta correspondencia entre los procesos materiales y energéticos de un sistema y los procesos materiales y energéticos de otro sistema en términos de estructura organizativa y secuencia de movimientos. Por ejemplo, diferentes alturas de la columna de mercurio en un termómetro corresponden a diferentes temperaturas, y un cierto cambio en la altura de la columna de mercurio corresponde a un cierto cambio en la temperatura, por lo que decimos que el termómetro transmite información de temperatura. Cuando absorbemos información sobre el entorno externo de la vida, no absorbemos la matriz material y la energía de las cosas del entorno en el cerebro, sino que utilizamos diferentes combinaciones de la secuencia y la intensidad de los impulsos nerviosos en el cerebro para corresponder a diferentes. Estados de las cosas en el entorno. De esta manera, podemos explicar por qué la información como fuente representa la esencia de las cosas, pero puede existir relativamente independientemente de la fuente, y también podemos entender por qué se puede aumentar la cantidad de información (replicando la misma información en diferentes destinos). ) en lugar de materia y energía.
Hablemos primero de la segunda connotación del concepto de información: la información es el reflejo dinámico y la reorganización de la forma ordenada del movimiento material y energético en el mundo objetivo mediante un sistema autoorganizado. Esta estipulación de información es consistente con la siguiente definición de información de los científicos: la información es el contenido intercambiado entre el sujeto vivo y el entorno objetivo, y es lo que el sistema de control utiliza para controlar el objeto controlado. La información de la que hablamos en nuestra vida diaria siempre se refiere a algún tipo de información que recibimos y entendemos y que es significativa y útil para nosotros. Además, existen mensajes de comando generados por personas para manipular objetos controlados, todos los cuales pertenecen a esta connotación del concepto de información.
Aquí debemos explicar qué es un "sistema autoorganizado". En pocas palabras, las sustancias inorgánicas en la naturaleza generalmente siguen la segunda ley de la termodinámica del orden al desorden. Un sistema autoorganizado es un sistema que puede resistir la tendencia al aumento de la entropía en el medio ambiente y desarrollarse automáticamente del desorden al orden. Un sistema autoorganizado es una sustancia altamente organizada y su representante en la naturaleza es la vida. Los seres humanos han creado un sistema de control automático imitando los mecanismos de la vida, que es un sistema artificial autoorganizado. A diferencia de la materia inorgánica en la naturaleza, los sistemas autoorganizados cambian espontáneamente bajo la influencia de factores ambientales, pero se mueven en la dirección especificada por mecanismos internos, que es preservarse y desarrollarse. Dado que el sistema autoorganizado tiene tendencia a preservarse y desarrollarse, y vive en un entorno donde coexisten factores favorables y desfavorables, necesita información sobre el entorno durante su supervivencia y desarrollo para ajustar sus acciones y adaptarse a los cambios en el entorno. ambiente. Un sistema autoorganizado utiliza información para pasar del desorden al orden y del orden inferior al superior en la interacción con el entorno.
De hecho, sólo en el reflejo del sistema autoorganizado en el entorno circundante puede la forma de existencia de las cosas objetivas separarse verdaderamente de las cosas objetivas mismas, y pueden tener significado y valor independientes. Sólo así se podrá transformar la información de la connotación de primer nivel en información de la connotación de segundo nivel. Porque la información de connotación secundaria no se produce por reflexión mecánica como mirarse en un espejo, sino por reflexión dinámica. Esto se manifiesta en lo que Wiener llama "no simplemente el acceso a noticias externas, sino la adquisición a través de la transformación y el procesamiento dentro del dispositivo". Allí, la información se transformará en nuevas formas adecuadas para actividades futuras. Ya sea un animal o una máquina, esta operación tendrá un efecto en el mundo exterior” [5] A este respecto, se destacarán dos puntos a continuación.
En primer lugar, este tipo de información sólo se realiza como el sujeto reflexivo del sumidero de información (las personas son el sistema autoorganizado más elevado y el sujeto más elevado. Podemos considerar otros sistemas autoorganizados como sujetos en diferentes niveles). niveles), Esto depende de la estructura de interpretación del sujeto, y la estructura de interpretación es inseparable de la disposición y el procesamiento de la información por parte del sujeto. El mismo evento se transmite como señal a diferentes sujetos. Si contiene información y cuánta información contiene depende de las diferentes estructuras de interpretación del sujeto. Entonces, ¿cómo se forma la estructura explicativa del tema? Esto se debe a que el sujeto ha almacenado, organizado y procesado una gran cantidad de información recibida en su vida pasada. Los animales pueden simplemente organizar y procesar información, es decir, confiar en la capacidad de los reflejos condicionados sobre la base de reflejos incondicionados y establecer ciertas conexiones entre diferente información externa basándose en experiencias de vida repetidas. Los seres humanos, por otra parte, no sólo obtienen conexiones superficiales resumiendo fenómenos empíricos, sino que utilizan la capacidad del pensamiento racional para encontrar conexiones esenciales profundas y estables entre diversos hechos. Por lo tanto, la información que constituye el conocimiento en el cerebro humano existe en forma de conceptos y juicios que abstraen y generalizan cosas reales en diversos grados. Los sujetos racionales pueden utilizar las reglas del razonamiento lógico para transformar la información existente y producir información nueva más profunda. Cada individuo también recurre a los resultados de la práctica social colectiva para ayudar a completar su propio trabajo de organización de la información. De esta manera, la información originalmente obtenida esporádicamente formó una red orgánica de conocimiento dentro de cada disciplina. Esta fue su estructura explicativa. Los acontecimientos individuales recién experimentados son significativos y comprensibles porque están relacionados con diversos elementos de esta red de conocimientos. De esto podemos ver por qué la información con connotación secundaria no puede separarse del destinatario. Al mismo tiempo, también vemos que la información obtenida en el pasado ha sido procesada y organizada para dominar la relación del sujeto y convertirse en un medio para comprender nueva información. Esta información se llama información vinculante. La información que los individuos obtienen en nuevas experiencias de vida y reflejan circunstancias objetivas específicas se denomina información no vinculante. Desde una perspectiva informática, el desarrollo de la capacidad cognitiva es también un proceso en el que la información no vinculante se transforma continuamente en información vinculante. Por supuesto, si la comprensión de la regularidad del mundo objetivo establecida a través de información vinculante es correcta debe retroalimentarse en actividades prácticas (actividades de calidad y energía con propósito) para su verificación.
En segundo lugar, el contenido más importante de este nivel de información es combinar información sobre el entorno objetivo con el propósito del sujeto (tanto el propósito a largo plazo formado en la génesis de la carrera como el propósito generado en áreas específicas). situaciones de la vida. Metas a corto plazo) se combinan para obtener algo que estipula la forma de las actividades materiales y energéticas realizadas por el propio sujeto en un determinado entorno objetivo, es decir, información sobre el comportamiento del sujeto. Los sistemas autoorganizados procesan información en actividades de control específicas como ésta: primero, obtienen una determinada señal, es decir, obtienen información gramatical; segundo, obtienen información semántica al interpretar el significado de la información gramatical en conexión con experiencias de vidas pasadas; Obtienen información pragmática evaluando la validez de la información semántica según el propósito de la actividad en curso; finalmente, obtienen información sobre su situación actual combinando el conocimiento acumulado sobre las regularidades del entorno objetivo en su propia información vinculante sobre el comportamiento. patrones. Este tipo de información sobre el comportamiento del sujeto es lo que llamamos "información de instrucción" en las máquinas de control automático, que el centro de control introduce en el actuador (o efector) para su ejecución. De esta manera, podemos ver que la información, como reflejo del orden del mundo real, puede reorganizarse de acuerdo con las necesidades de realizar el propósito del sujeto cuando existe de forma independiente en el mundo del sujeto (reconectando los fragmentos de información de acuerdo con varias formas posibles de su existencia en el mundo real) se levantan). En resumen, los sistemas autoorganizados interactúan con su entorno de maneras que les resultan beneficiosas. Aquí encontramos un contraste interesante. Para el objeto, la forma de su movimiento de energía material depende completamente de su movimiento de energía material, mientras que para el sujeto, la forma de este movimiento de energía material puede diseñarse primero y luego el movimiento de energía material puede llevarse a cabo en consecuencia. Esto muestra que la naturaleza inorgánica realiza movimientos materiales y energéticos ciegos, mientras que los sistemas autoorganizados realizan movimientos materiales y energéticos conscientes. Utilice información para controlar el movimiento de materia y energía, y el resultado es utilizar cierta materia y energía de la manera más económica y eficiente posible en la dirección de lograr el propósito principal. Por eso decimos que en la era de la información, en cierto sentido, la información es un recurso y una riqueza más importantes que la materia y la energía.
El concepto de información tiene dos niveles de connotación. No es sólo la huella de un proceso histórico de comprensión humana de la información, sino también el resultado de que los seres humanos captamos la información desde diferentes ángulos en función de las necesidades de la misma. práctica y comprensión.
La información en un sentido amplio puede denominarse información objetiva y la información en un sentido estricto puede denominarse información subjetiva. Creo que la gente utiliza por primera vez el concepto de información subjetiva en la vida real, es decir, piensa que la información es un fenómeno inseparable del sujeto humano. Pero cuando Shennong elaboró la fórmula de cálculo de la información, descubrió que solo había una diferencia simbólica entre esta fórmula de cálculo y la fórmula de cálculo de la entropía en la segunda ley de la termodinámica, por lo que relacionó la información con el movimiento del mundo material desde el desorden. para ordenar. Así se amplió la comprensión de la naturaleza de la información y surgió la información objetiva. La información objetiva indica la fuente y la base objetiva de la información subjetiva, es decir, la forma y secuencia del movimiento material en el mundo objetivo. El orden del material objetivo que actualmente no es reconocido por los humanos puede eventualmente ser reconocido por los humanos y transformado en información subjetiva. La información subjetiva también tiene un significado especial. Como mencionamos anteriormente, la información se transforma en la forma de movimiento intencionado y consciente de materia y energía a través del control del sujeto, por lo que es precisamente debido a esta información subjetiva que se produce una "naturaleza humanizada" en la naturaleza. La información subjetiva es producto de la combinación de fuente y destino de información, objetividad y subjetividad, por lo que es la comprensión del mundo objetivo por parte de los seres humanos y la base para que los seres humanos transformen el mundo objetivo. Marx ha señalado durante mucho tiempo que el conocimiento depende tanto del objeto que se conoce como de la capacidad del sujeto para conocer el objeto. Dijo: "Sólo la música puede despertar el sentido de la música en las personas. Para los oídos sin sentido de la música, la música más bella no tiene sentido, no es un objeto, porque mis objetos sólo pueden ser una prueba de mi poder esencial" [6]; "Un objeto se convierte en objeto para él depende de la naturaleza del objeto y de la naturaleza de las fuerzas esenciales adaptadas a él".
Examinemos ahora brevemente la evolución histórica de las principales funciones de la información con el desarrollo de la naturaleza y la sociedad humana. Sabemos que la información está fundamentalmente relacionada con las actividades de control de los sistemas biodinámicos. Los protozoos utilizan información química externa de organismos unicelulares para organizar racionalmente su comportamiento, como colocar alimentos en una solución que contenga amebas. Tan pronto como la ameba obtiene la información química sobre el alimento, se desarrolla y se mueve en dirección al alimento. Se puede decir que existe una diferencia entre el proceso material-energético original en la naturaleza (representado aquí como un proceso metabólico biológico) y el proceso de control de la información. Pero en los animales primarios, la actividad de la información es un vínculo auxiliar que ayuda a completar la actividad de masa y energía espontánea y decidida, porque la capacidad de los organismos primitivos para procesar información se completa a través de la selección natural como un instinto en el proceso de genogénesis. Con la evolución de las especies, apareció en los animales superiores el cerebro, un órgano especializado en el procesamiento de información. Sobre la base de reflejos instintivos incondicionados, se generaron reflejos condicionados relacionados con la recepción de señales, lo que indica que los animales pueden ser relativamente autónomos en el entorno de vida adquirido. (Es decir, no existe instinto) para procesar información y tener ciertas habilidades de aprendizaje. En las actividades de información, no sólo hay retroalimentación en este momento, sino también la operación de simular el progreso del entorno externo de antemano basándose en la memoria de la experiencia regular, es decir, predecir la llegada de eventos futuros y tomar decisiones sobre posibles respuestas. métodos. Los mamíferos también tienen mundos de información onírica. Debido a la relativa independencia y autonomía de las actividades de información en esta etapa, podemos decir que las actividades de calidad y energía y las actividades de información se encuentran en una situación de ayuda mutua y complementariedad. En cuanto a la aparición de los seres humanos, animales avanzados con órganos de procesamiento de información altamente desarrollados: la corteza cerebral, el estado de la actividad de la información ha dado un salto cualitativo. Porque los reflejos condicionados humanos pueden basarse en un segundo sistema de señales compuesto de símbolos abstractos como palabras, y este segundo sistema de señales es diferente de los animales comunes y solo se basa en la primera señal de la intuición perceptiva relacionada con varias cosas prácticas. El sistema permite a las personas pensar racionalmente: una capacidad avanzada para procesar información sobre el mundo utilizando reglas lógicas e incluso matemáticas. Por primera vez, la gente utilizó el lenguaje para realizar la informatización del mundo, es decir, la simbolización. Posteriormente, las actividades de información altamente desarrolladas parecieron cada vez más alejadas de las actividades de control directo y adquirieron una forma independiente. Por ejemplo, dos personas están hablando o alguien está escribiendo un libro, todos están involucrados en actividades de información (intercambio de información, codificación de información), lo que parece ser egoísta. Sin embargo, la esencia última de las actividades de información sigue siendo guiar las actividades de calidad y energía para lograr los propósitos prácticos del tema de manera más económica y efectiva. A medida que las prácticas de control se vuelven más ambiciosas, la información subjetiva que las guía se vuelve más compleja, yendo más allá del modelo de "información de comando" que guía las actividades de control simples. En un autómata, un conjunto de información que dirige y controla el comportamiento forma el "programa" y el "software". En la sociedad humana, la gente construye edificios según planos de diseño, gobierna el país según la constitución, etc.
Todo esto refleja la práctica consciente de la gente de regular la gestión de la materia y la energía a través del control de la información. Lo anterior parece mostrar el proceso de desarrollo dialéctico del papel de la información en la naturaleza: desde la utilización de las actividades de información por las actividades de energía de masas, hasta la utilización mutua de las actividades de energía de masas y las actividades de información, hasta el predominio de las actividades de información sobre las actividades de energía de masas. . La importancia de las actividades de información aumenta con la iniciativa del sujeto controlador.
El carácter dinámico de la información ha pasado de reflejar la realidad a ser capaz de virtualizar la realidad. Por lo tanto, con el apoyo de condiciones de alta tecnología, como las computadoras y la tecnología de redes, la "realidad virtual", la "práctica virtual" y los "objetos virtuales" se han desarrollado enormemente en el mundo actual. Esta tendencia a la "virtualización" indica que la conciencia humana podrá promover una informatización más profunda después de lingüizar el mundo. Esta "virtualización" también tiene muchas formas, significados y propósitos. Puede ser una forma de vida, como que las personas realicen "viajes virtuales" o vivan en "familias virtuales". Se trata del uso de tecnología multimedia avanzada en redes electrónicas para crear un entorno de vida ideal simulado para las personas, permitiéndoles vivir en él emocionalmente para lograr el propósito de entretener el espíritu e incluso realizar deseos que no pueden satisfacerse en la vida real. También puede ser una forma práctica, como realizar una "gestión virtual". En el modo ideal, los recursos se asignan razonablemente en función de las condiciones reales. Debido a que muchas conclusiones que requieren muchas actividades prácticas se pueden obtener fácilmente en la práctica virtual, se evita una gran cantidad de mano de obra y recursos materiales en las actividades de producción, y la gestión y las operaciones pueden ser altamente eficientes. También puede ser una forma de comprensión e investigación. En muchos estudios de virtualización de objetos específicos (como la investigación sobre "vida artificial"), la gente sólo resuelve el problema construyendo modelos matemáticos de objetos en computadoras y realizando cálculos numéricos. En este momento, los investigadores consideran los elementos esenciales del mundo como información (el mundo de los bits) en lugar de materia, y utilizan algoritmos de procesamiento de información que representan diferentes formas y procesos para expresar diferentes procesos físicos. De esta manera, la comprensión del universo entero puede reducirse al proceso de operaciones matemáticas sobre unidades de información, del mismo modo que las personas pueden entender todo lo que hay en el universo a través del pensamiento lógico en el cerebro. De todas estas formas de virtualización, podemos ver que el mundo de la información está estrechamente relacionado con el mundo posible. La forma de información es un medio para construir y expresar un mundo posible, y los mundos virtuales a menudo son mundos posibles organizados racionalmente. Los mundos virtuales son "virtuales" sólo porque no tienen forma física, y en términos de la posibilidad de su realización, a veces no son puramente virtuales porque se ajustan a las leyes de las cosas objetivas. Es como si la gente hubiera realizado muchas creaciones artificiales (como acero, plásticos, automóviles, etc.) que no existen en la naturaleza y sólo existen en el mundo posible de la práctica tecnológica. El mundo real y el mundo virtual pueden formar un mundo generalizado, y su comunicación ocurre en este mundo generalizado. El mundo virtual que representa posibilidades razonables puede liderar el desarrollo del mundo real. Entonces vemos que la información se usó inicialmente principalmente para que el sujeto de control supiera cuál de las diversas posibilidades de desarrollo de los objetos reales se ha convertido en realidad, pero ahora se usa principalmente para ayudar al sujeto a explorar posibilidades razonables en el espacio de posibilidades y hacer sexo. es una realidad. Por tanto, el papel decisivo de la realidad sobre la información se está transformando cada vez más en el papel decisivo inverso de la información sobre la realidad.
¿Albert, filósofo de la tecnología estadounidense? Bogman describe de manera similar los cambios en las funciones de la información en su libro "Grasping Reality—The Nature of Information at the Turn of the Century" (8). Dijo que la información ha pasado por tres etapas en el desarrollo de la sociedad humana: 1. Información natural: información sobre la realidad, 2. Información cultural: información realista; 3. Información técnica: la información es realidad. También podemos traducir estas tres etapas en: la información refleja la realidad, la información reorganiza la realidad y la información crea la realidad. ¿Es por eso que pensamos en Carl? La teoría de los "tres mundos" de Popper: el mundo material (Mundo 1), el mundo espiritual (Mundo 2) y el mundo del contenido ideológico como producto del espíritu humano (Mundo 3). Como producto de la interacción de entidades espirituales y materiales, el Mundo 3 es esencialmente un mundo de información. En el pasado, nos resultaba difícil comprender la independencia del "Mundo 3". Ahora podemos entender esto en términos de cómo el mundo virtual reacciona al mundo real e interactúa con entidades espirituales. Todo esto demuestra que la razón esencial por la que los seres humanos son el "espíritu de todas las cosas" es que son "animales de información".