Алексей Редозубов - Мозг напрокат. Как работает человеческое мышление и как создать душу для компьютера

ИНФОРМАЦИЯ (по ГОСТ 7.0 — 99) — «сведения, воспринимаемые человеком и (или) спец. устройствами как отражение фактов материального или духовного мира в процессе коммуникации».

Следует особо остановиться на классическом определении математика К. Шеннона, в соответствии с которым информация — это то, что сокращает степень неопределенности (у Шеннона — энтропии) знаний у ее адресата о каком-либо объекте (в том числе явлении, передаваемом сигнале и т. п.). Другими словами, по Шеннону, информация — это то, что увеличивает степень знания ее адресатом интересующих его объектов и явлений окружающего мира. В данном контексте количество информации можно даже рассчитать, в частности по увеличению вероятности успешного решения поставленной задачи.

« Энтропия— мера неопределенности. Измеряется вероятностью наступления одного из N возможных событий. Если вероятность одного из них становится равной 1, то неопределенность отсутствует (вероятность остальных равна 0). Максимальная неопределенность имеет место, если все события равновероятны» (Шеннон, 1963).

Отметим основные особенности любой науки как знаковой системы.

1. Поскольку исходные понятия в любой науке связаны с понятиями в сознании человека, то за счет этой связки все, что формулируется на языке науки, для человека имеет определенный смысл.

2. Развитие науки может происходить в двух направлениях:

- формального преобразования известных данных с целью получения не сформулированных ранее выводов;

- введения новых терминов или новых правил и обогащения, таким образом, языка науки (это невозможно в рамках формальной научной системы, для этого нужен человек и использование другой системы

обработки информации, отличной от формального преобразования в рамках этой знаковой системы).

3. Любая достаточно богатая знаковая система является, в соответствии с теоремой Гёделя, неполной, то есть всегда найдутся утверждения, которые в рамках этой знаковой системы невозможно ни доказать, ни опровергнуть.

Человеческая речь, как мы уже говорили, не является детерминированной знаковой системой. Понимание смысла фразы зависит от того, как сформирована память человека, который пытается ее понять. Будучи вырванной из контекста, фраза может потерять смысл. Речь может передавать основной объем информации через ассоциации, которые она вызовет. Если у слушателя нет соответствующих воспоминаний, то такая фраза не будет им понята в полном объеме.

В детерминированной знаковой системе любой записи можно поставить в соответствие определенный однозначный «смысл». Для человека «смысл» любой информации — это возникшая у него картина текущего представления. Речь — способ передачи «смысла». Фразам речи тоже можно в каждом конкретном случае поставить в соответствие тот «смысл», который они передают, но это соответствие не будет иметь однозначного характера. Однако и в речи можно выделить подмножества, которые могут быть детерминированными знаковыми системами.

Формализовать смысл слов языка можно, используя семантическую сеть.

Семантическая сеть — информационная модель предметной области, имеющая вид ориентированного графа, вершины которого соответствуют объектам предметной области, а дуги (ребра) задают отношения между ними. Объектами могут быть понятия, события, свойства, процессы. Таким образом, семантическая сеть является одним из способов представления знаний. В названии соединены термины из двух наук: семантика в языкознании изучает смысл единиц языка, а сеть в математике представляет собой разновидность графа — набора вершин, соединенных дугами (ребрами). В семантической сети роль вершин выполняют понятия базы знаний, а дуги (причем направленные) задают отношения между ними (Roussopoulos, 1977).

Рисунок 22. Пример семантической сети

Семантическая сеть строится подобно организации ассоциативной памяти. Однако есть и принципиальное различие. Ассоциативная память может иметь дело с «нечеткой информацией» и способна распознавать явления исходя из множества факторов (например, контекста). Семантические сети более «детерминированы». Память содержит информацию обо всех сторонах явления. Так, если мы сталкивались с чем-то множество раз, то понятие будет образовано множеством воспоминаний. Семантическая сеть не учитывает многократности проявлений сторон явления при формировании памяти человека и, соответственно, теряет информацию о распространенности явления и его связи с остальными понятиями в различных ситуациях. Кроме того, обязательная составляющая всех воспоминаний — ассоциации с эмоциональной сферой, которые в семантических сетях отсутствуют.