Беседы об информатике

Стоит ли повторять, что в основе деятельности всех объектов лежит информация, или, как сейчас говорят, информационная база? Мы выстроили описание предшествующих примеров так, чтобы сущность и роль информации выступали достаточно выпукло.

Теперь о различиях. Продукцией промышленного предприятия является вещество или энергия. Конечно, выработка вещества сопровождается выработкой информации. Чем более организовано вещество, тем больше информации оно содержит. Представьте себе завод, вырабатывающий удобрения. Сопровождающая продукцию такого завода информация сводится к химическому составу продукта. Обычно это обстоятельство игнорируется, но оно сразу дает о себе знать, когда по тем или иным причинам химический состав продукции отличается от требуемого. Другую крайность представляет собой промышленное предприятие, выпускающее сложные приборы, где доля информации в выпускаемой продукции относительно велика. Отклонение информационного содержания от некоторого стандарта сказывается не только в том, что прибор плохо работает или не работает вообще, но и в том, что срок его службы оказывается меньше гарантированного. И еще одно интересное замечание. На любом предприятии функции отдела технического контроля, или, сокращенно, ОТК, а в современных условиях также и госприемки сводятся в основном к проверке именно информационного содержания продукции.

Продукцией ЭВМ является информация в чистом виде. Это не означает, что вещество и энергия здесь полностью отсутствуют. Информация немыслима без материальных носителей — это фундаментальное ее свойство. Продукцией ЭВМ может быть либо бумажная лента с отпечатанным текстом (вещество), либо световое изображение на экране телевизионной трубки (энергия). В случае промышленного предприятия информация выполняет сопутствующую роль по отношению к веществу или энергии. В случае ЭВМ вещество или энергия играет сопутствующую роль по отношению к информации. Но отклонение от принятых стандартов, например использование плохой бумаги или передача выходных сигналов ЭВМ по телефонному каналу с высоким уровнем шумов, приводит к разрушениям информации.

С тех же позиций рассмотрим деятельность клетки и неизбежно придем к выводу, что клетка более универсальна. Информация, вещество и энергия как продукты деятельности клетки имеют приблизительно одинаковое значение. В качестве примера возьмем процесс взаимодействия бактериофага с бактериями. Бактериофаг — простейший организм, состоящий из белковой оболочки и внутреннего содержимого, которое представляет собой ДНК.

Что делает фаг? Во-первых, он распознает бактерии определенного вида. Речь идет о чисто информационном взаимодействии. Если в окружающей среде бактерий нет, то со стороны фага никаких других действий не следует. Если бактерии присутствуют, фаг прилепляется к оболочке бактерии, говорят, адсорбируется на ней. Были поставлены опыты с фагами. Они показали интересные результаты. Фаг одинаково охотно адсорбируется и на живых бактериях, и на пустых оболочках, лишенных содержимого. Можно сказать, что этот акт взаимодействия совершается при неполной информации.

Затем фаг вырабатывает специальный фермент, разрыхляющий оболочку бактерии. Иначе говоря, фаг способен вырабатывать вещество, но поскольку в отсутствие бактерии фермент не вырабатывается, ясно, что производство фермента начинается под воздействием информационной команды. На завершающем этапе белковая оболочка фага сокращается и вталкивает внутрь бактерии молекулу ДНК — вырабатывается энергия, но эта операция совершается после того, как внутрь фага поступила информация о том, что фаг адсорбирован на оболочке бактерии, а оболочка уже вполне разрыхлена под воздействием фермента. Проводя аналогию с техническими устройствами, можно сказать, что фаг объединяет в себе ЭВМ и несколько исполнительных механизмов.

В литературе часто высказывается мнение, что в своей научно-технической деятельности человек многое заимствует у природы. В свое время провозглашалось появление специальной науки бионики, основной задачей которой считалось изучение различных механизмов, действующих в живой природе, и воспроизведение этих механизмов в искусственных системах. Нам представляется, что в утверждениях подобного рода нужно проявлять известную осторожность. Человек сам является частицей природы, и буде установлено, что любой природный объект, простой или сложный, живой или неживой, в основе своей содержит физическую сущность — информацию, то и многие фундаментальные процессы должны быть аналогичными. Это важнейшее обстоятельство мы и попытались осветить.