Что такое разнообразие?

Для того, чтобы стало возможным раскрыть сущность одного из самых труднодоступных для науки понятий, т.е. найти достаточно однозначный ответ на вопрос "Что такое информация?", оказывается, необходимо прежде всего ответить на более простой вопрос "Что такое разнообразие?" И действительно, это "простое" понятие встречается, например, в энциклопедии "BRITANNICA 2000" в названиях аж 1191-ой (!!!) статьи, однако отдельная статья как здесь, так и в других, даже очень больших энциклопедиях (например, в русской "Кирилл и Мефодий" или немецкой "Meyers neues Lexikon") отсутствует вовсе! Такое положение вещей свидетельствует, скорее, об очевидности и даже тривиальности этого понятия, чем о его сложности. Традиционно пренебрежительное отношение к прописным истинам общеизвестно (см. "КВ" №40), а между тем, понятие "разнообразие" отражает одно из самых фундаментальных и особо значимых свойств всех без исключения предметов и явлений окружающего мира!

Если исходить только из толкования слова "разнообразие", то здесь вроде бы все ясно - это совокупность различий между отдельными предметами, входящими в одну группу или множество. Однако свойство разнообразия присуще не только множеству предметов (объектов), но и каждому предмету в отдельности, причем в этом случае разнообразие будет иметь место даже тогда, когда данный предмет будет состоять из одинаковых(!) элементов. Такого рода разнообразие обусловлено не различиями между элементами, а их относительным расположением. Так, например, одинаковые отрезки прямой могут образовывать множество многоугольников с разным числом сторон, или самые различные формы строений могут быть выложены из одинаковых кирпичей. Следовательно, это понятие действительно оказывается очень простым, поскольку теперь становится очевидным, что разнообразие - это свойство любого предмета или явления (объекта), означающее его способность раскладываться на составные части. В сущности, это то же самое, что и утверждение о том, что любой реально существующий объект - это система, т.е. единство составляющих его элементов или компонентов (см. "КВ" №№25-28).

Пожалуй, самое удивительное свойство разнообразия - это возможность его отделения(!) от предмета, который им обладает. Действительно, разнообразие может существовать независимо от тех предметов, в которых оно реализуется или существует изначально, например, несколько одинаковых зданий могут быть построены по одним и тем же чертежам, или, наоборот, одно и то же здание может изображаться на нескольких фотографиях. Конечно, разнообразие не может существовать само по себе, т.е. без материальной оболочки, однако здесь речь идет о том, что одно и то же разнообразие может присутствовать в разных(!) предметах (например, здания и чертежи). Фактически это означает возможность переноса разнообразия с одного предмета на другой.

Не менее впечатляющим выглядит и другое свойство разнообразия - это возможность его измерять! Правда, здесь нужно обойти одну трудность. Как свидетельствует весь существующий опыт, разложение данного предмета на составные части не имеет границ, т.е. количество этих частей может быть сколь угодно велико, однако на вполне определенной границе можно и остановиться. Например, ни для кого не секрет, что во всем мире не существует даже двух абсолютно одинаковых бильярдных шаров, однако эти различия можно считать достаточно малыми, чтобы их не учитывать. В этом случае все одинаковые шары можно считать элементами возможного разнообразия.

Понятно, что для любого множества одинаковых шаров его разнообразие будет равно нулю, но при этом количество шаров будет определять емкость этого разнообразия, поскольку ясно, что для различающихся (например, по цвету) шаров количество их комбинаций будет возрастать вместе с общим числом шаров. С другой стороны, очевидно также, что на количество возможных комбинаций сильнее влияет общее количество цветов, чем общее количество шаров. Это означает, что для заданного количества комбинаций максимальное количество шаров будет в случае минимального разнообразия цветов (т.е. только два цвета). Это минимально возможное разнообразие получило название "бит".

"Нет уж, дудки! - скажет читатель. - Битами измеряется количество информации, а не разнообразия!" Да, действительно, мы часто даже не замечаем, что пытаемся измерять неизвестно что! Наверное, никому бы и в голову не пришло сказать, например, "ведро картошки", если в этом ведре будет всего одна картошина. Однако, если какое-либо изображение в формате TIFF занимает, скажем, 7 Mb, а в формате JPEG - 100 Kb, то можно ли однозначно утверждать, что в первом случае количество информации в 70 раз больше, чем во втором? Очевидно, что битами измеряется не количество информации, а занимаемое ею место или вполне определенная емкость, которой обладает, например, даже пустой, т.е. не содержащий никаких данных носитель информации.

Но тогда возникает совсем уж интересный вопрос: может быть, это только иллюзия, что на носителе содержится информация, в то время как там нет ничего иного, кроме разнообразия? Действительно, запись в числовом виде содержит только нули и единицы, тексты - только символы, магнитная запись - только по-разному намагниченные участки носителя. Если предположить, что с числами и электромагнитными сигналами будет разбираться воспроизводящее устройство, прежде чем они станут действительно информацией, то с текстами или, скажем, с фотографиями переложить проблему на технику не удастся, поскольку в этом случае информация представляется для потребителя в ее конечном виде. Но даже и фотография в действительности - лишь иллюзия реальной картины, поскольку при более внимательном рассмотрении совсем не трудно обнаружить, что изображение состоит из определенного количества точек, которые отличаются друг от друга только цветом, т.е. фактически отображают чистое разнообразие.

О том, что понятие "информация" можно вывести из понятия "разнообразие", философы догадывались уже давно, но разве не досадно для них стало то, что, приблизившись к цели почти вплотную, им так и не удалось сделать последний(!) шаг, чтобы ее достигнуть? Из необъятно большого числа свойств информации, установленных из накопленного опыта, философам удалось свести все эти свойства только к двум(!), однако объединить эти основополагающие свойства в едином определении так и не получилось (см. "КВ" №18). Но теперь-то ситуация меняется, причем так, что позволяет, наконец, осуществить настоящий прорыв в этом направлении. Понятие "разнообразие", не только как основополагающее для определения понятия "информация", но и как системное, приобретает теперь достаточно твердую почву. В связи с этим неизбежно возникает естественное предположение: уж не являются ли два установленных философами определения понятия "информация" полюсами одной(!) системы, которые только на первый взгляд выглядят как взаимоисключающие друг друга?

Юрий КРАСКОВ,
[email protected]

Все права на публикацию принадлежат автору