Pull to refresh
22
0.5
Масляев Александр @maslyaev

Пользователь

Send message

Возвращаясь к теме нематериальности информации, возможно в каких-то формах такое представление может быть востребовано в перспективе.

По своему опыту скажу, что именно такая раскладка - информация, данные, сигнал - очень помогает сеньорить в айтишечке. В особенности привычка при работе с данными понимать, что они ещё не есть информация. Для того, чтобы они в нужный момент становились информацией (ведь в этом-то и смысл всей затеи), ты должен позаботиться о том, чтобы не потерялся контекст. Вы себе не представляете, сколько человечество уже накопило цифрового мусора - данных, которые уже никогда не станут информацией потому что контекст уже потерян.
Удобный, компактный, непротиворечивый и в достаточной степени универсальный понятийный аппарат - серьёзное подспорье в работе, помогающее делать меньше ошибок и создавать более полезные и устойчивые инфосистемы.
Что интересно, такое видение неплохо совпадает со стихийно сложившейся практикой. Например, в базах данных мы храним именно данные, проблемы с приёмом сигнала WiFi именно про сигнал, а информационные панели действительно информационные.

Если квантовые физики хотят отобрать у айтишников понятие "информация" и монополизировать его для каких-то своих загадочных нужд, что ж, ветер в спину и барабан на шею. Что бы они там ни нафантазировали о том, чем на самом деле является информация, всё равно, если это неприменимо в информационных технологиях, перспективы всё равно отсутствуют.

Научного метода, в современном понимании, тогда еще не было, была схоластика.

Лет через 500 ровно то же самое будут говорить про наше время.

субъективные подходы игнорируют то, что происходит в голове, и ставят в центр Вселенной сознание субъекта, отделяя его от физического мира

Настолько отбитых эзотериков не часто встретишь здесь на Хабре. Кроме того, совсем отделяя информацию от физического мира, трудно заниматься информационными технологиями.

Кстати, в том субъективном подходе к информации, который применяю я, субъектом вовсе не обязательно должно быть что-то возвышенное и поэтичное типа человеческого сознания. Получателем сообщения, в имеющемся контексте которого сигнал становится информацией, может быть что-то более приземлённое. Например, транспортный уровень протокола TCP/IP. В составе TCP-пакета есть заголовок и данные (payload). Пэйлоад потом после сборки отправится в прикладной уровень, а заголовок информирует алгоритмы транспортного уровня, что с этим пэйлоадом делать. И всё это безо всякой мистики, тонких сущностей и квантовых интерпретаций. Полное представнение о том, что там происходит, можно получить из имеющихся в открытом доступе исходников, например, Линукса.

Теоретически можно создать универсальный конструктор - машину, которая осуществляет любые физически возможные преобразования, не изменяясь сама.

На мой взгляд, это какая-то эзотерика про боженьку. Или я не понял, о чём вы говорите?

Я заметил, что радикальный физикализм хоть и является наиболее хардкорной ветвью материализма, в своей основе всегда логически опирается на какую-нибудь внутренне противоречивую сказку либо о всеведающем существе типа демона Лапласа либо о магическом артефакте типа компьютера бесконечной мощности. Без этого концепция тотальной выводимости всего сущего из физических законов рассыпается как карточный домик.

Если хотите, могу провести небольшой ликбез по формальной логике, раскрывающий опасность построения теорий на основе заведомо несуществующих контрфактов. Если предпочитаете стиль булевой алгебры, это будет лекция о коварстве функции "импликация", а если удобнее аристотелева классика, то об отрицании антецедента.

Начиная с подзаголовка "Меры сложности" у вас очень достойный обзор наработок по теме количественной оценки сложности. Понравился. Спасибо. Но первая половина статьи, в которой вы пытаетесь разнести в пух и прах не скажу чьи ошибочно причисленные вами к идеалистическим представления о природе информации - я честно скажу, не понял, зачем она здесь. Очень странная подводка к теме, да ещё и полная внутренних противоречий.

В частности, вы пишете, что "субъективный подход к энтропии не учитывает того, что происходит у вас в голове". Позвольте, суть субъективного подхода как раз в том и заключается, чтобы учесть то, что происходит в голове. Потому он и субъективен. Если бы вы действительно, как вы декларируете, исповедовали объективный подход к информационной энтропии, вы бы не стали сразу же, в том же абзаце описывать образование нейронных связей в мозгу субъекта, воспринимающего информацию. Зачем рассказывать про субъекта, если задача как раз в том, чтобы обойтись без него?

Дальше, когда вы пишете про универсальность информации, ключевым утверждением становится "по крайней мере некоторые сообщения содержат универсальный смысл, для раскрытия которого необходим только универсальный интерпретатор – разум". Только я раскатал губу узнать про сообщения, для интерпретации которой вообще ничего не нужно, и нате вам. Ничего не нужно кроме сущей безделицы – разума.

Ваша претензия к тому, что конструкция "информация = сигнал + контекст", где контекст это тоже информация, является бесконечно рекурсивной, мне понятна. Но это не баг, а очень ценная фича. В частности, через эту бесконечную рекурсивность доказывается очень важная теорема о внешнем целеполагании. В любом случае никакой мистицизм - ни религиозный, ни бытовой - из этой рекурсивности не следует.

Информацию нельзя уничтожить

"Ну да, я дропнул базу и все бэкапы. Но у меня для вас хорошая новость: информацию нельзя уничтожить"

Сейчас почитаю.

Кстати, напомните, а почему мы упёрлись в этого Ландауэра? Он ведь, говорят, про стирание данных. Если Алиса стирать не будет, а будет оставлять копию переданного себе, это поможет ей поднырнуть под предел Ландауэра?

Спасибо за обстоятельный комментарий. Позволю себе тоже немножко замечаний методологического характера.

Мысленный эксперимент это всегда провокация, игрушка, интеллектуальная забава. Люди ими занимаются не для того, чтобы донести до широкой общественности сияющие незыблемые раз и навсегда "твёрдо установленные закономерности". Всё с точностью до наоборот - взять какую-нибудь очевидную истину, по которой давным-давно достигнут консенсус, и её расшатать. Вывернуть её наизнанку, продемонстрировать её несостоятельность. Сделать это максимально цинично. Ну и, естественно, за это отхватить.
Для примера вспомните тот самый ставший классикой жанра мысленный эксперимент Галилея с двумя предметами, лёгким и тяжёлым, связанными верёвочкой. Представляю себе, какой тогда поднялся, извините за выражение, срач вокруг этого. Во-первых, этот эксперимент ненаучен. Напомню, что в те времена основу научного метода составляло толкование библейских текстов, а тут какая-то смехотворная верёвочка, да ещё и выдуманная. Предельно низкий технический уровень. Обоснование цитатами из священного писания целиком отсутствует. Во-вторых, очевидная чушь. Любому ребёнку, да что там ребёнку, даже ишаку понятно, что чем предмет тяжелее, тем его сильнее тянет вниз, и что чем сильнее что-то тянешь, тем оно быстрее движется.
Впрочем, в тот раз возмутитель спокойствия легко отделался. На подвал и в пожизненное он пошёл за другое.

Классическая теория информации, о которой вы говорите, конечно, мощная и полезная штука. Мы, технари, пользуемся ей каждый день. Она у нас на кончиках пальцев. Рабочий инструмент. Если что-то нужно закодировать и передать или сохранить, байтики подсчитываются сразу, не приходя в сознание. Но также оказывается весьма полезным навык отличать данные, о которых рассказывает теория информации, от собственно информации. И даже уметь проводить тонкое, но тем не менее концептуально важное различие между данными и физической основой, на которой они реализуются. Что до мысленного эксперимента с зонтиком, то он как раз про некоторые забавные аспекты, проистекающие из различия понятий "данные" и "физический носитель". Данные, оказывается, можно извлекать не только из имеющегося в наличии физического носителя, но и из факта его отсутствия. Данные, оказывается, можно передавать не только участвуя в процессе передачи сигнала, но и через сознательное самоустранение из этого процесса. Скомбинировав это вместе и применив первое для ноля, а второе для единицы, получаем схему с зонтиком.

Информация в том смысле, в котором этот термин понимаю я, в эксперименте с зонтиком осталась вообще за кадром. Нам в данном случае всё равно, что за инфу передаёт Алиса и с какой целью её принимает Боб. Как говорит Лучано Флориди, информация должна быть "очёмной". От себя добавлю: и "зачемной". Я бы даже сказал, что очёмность всегда неминуемо сводится к зачемности. Эти аспекты для демонстрации эффекта были лишними, поскольку сказка была не про информацию, а про данные.

Тщетность попыток отыскать физическую природу информации во многом как раз объясняется зловредностью этого самого вопроса "зачем". На вопросы "почему" и "как сделать так, чтобы..." физика отвечать умеет, но вопрос "зачем" ей by design ортогонален. Из этого вовсе не следует, что для поиска ответов нам нужно вернуться к священным писаниям. Просто нужно для начала хотя бы самим себе объяснить, что тот радикальный физикализм, который сейчас является безраздельно господствующим мировоззрением, эффективно закрывает возможность найти ответы на некоторые действительно важные вопросы. В частности, на вопрос о природе сознания.

Ну, это долгая история. Если совсем вкратце, без получателя информации, которому действительно важно, чтобы нолики с единичками не были перепутаны, все эти фотоны (а также случаи их отсутствия) это всё ничего не значащие обстоятельства материального мира.
Это как с относительностью пространства-времени - пока не определён наблюдатель, не определены и свойства.
Для одного сообщение "прибыль миллион" это неожиданно много, для другого это точное соответствие прогнозу (минимум информационной энтропии), а для третьего неожиданно мало. А для четвёртого, который есть кошка главбуха, это сообщение вообще не несёт никакой информации. Понятно объяснил?

Мой опыт общения с электрическим выключателем, водопроводным краном, да и вообще почти со всей техникой говорит, что затраты на регулирование не обязаны быть больше или равны регулируемой энергии. Интуиция подсказывает, что никакие законы сохранения при этом не нарушаются. Давайте, убедите меня в том, что педаль газа в автомобиле работает по тому же принципу, что и педаль велосипеда. И что я плохо квантовую физику учил, раз этого не понимаю.

Мы живём в мире, где нелинейность является скорее правилом, чем исключением. Ничтожно малые воздействия с течением времени способны вызывать огромные последствия. Эффект бабочки. Если вы думаете, что в любом случае воздействия ограничены постоянной Планка, то это не совсем так. Не всё у нас квантуется. Например, не квантуются направления. Понятие "планковская длина" существует, а понятие "планковский угол" нет.

Что касается квантового Ландауэра, то почитал про этот китайский эксперимент. Не берусь утверждать точно, но у меня есть смутное ощущение логической петли, что товарищи изначально игрались с термодинамической энтропией, и нет ничего удивительного, что всё получилось точно по формуле. Но это просто ощущение.

По моим представлениям, информация не находится на мониторе. На мониторе находится сигнал, который интерпретируется в информацию. Если приёмник сигнала может пережить инвертирование без того, чтобы отвалиться по "CRC Error", всё ОК, информация будет принята.

Постоянная Планка зависит от температуры? А то знающие люди говорят, что минимальное действие, необходимое для передачи одного бита, зависит от температуры.

Вообще говоря, постоянная Планка очень бы пригодилась, если бы Алиса излучала фотоны. Но этим занимается Солнце, а Алиса всего лишь наводит тень.

А в чём был вопрос? Если в "самой мякотке", то... ну да, передача данных через отсутствие чего-то - самое обычное дело. Не я этот метод придумал. История с зонтиком лично мне интересна тем, что демонстрирует эффект в чистом виде, выпукло и наглядно.

Энергия передаётся квантами, всё правильно. Но из этого вовсе не следует, что эти кванты должен отдавать источник данных. В нашем примере кванты отдаёт Солнце, а источник данных лишь регулирует их поток. Затраты на регулирование могут быть меньше регулируемой энергии. Сколь угодно меньше.

Вы говорите о пределе Ландауэра как о непреложной истине, по которой современной наукой достигнут консенсус, но, боюсь вас огорчить, это не так. Статья Ландауэра есть в открытом доступе. Если хотите, можете сами её прочитать и убедиться, что при выводе формулы автор принимает за истину гипотезу об эквивалентности информационной и термодинамической энтропии. А вот это уже спорный вопрос, который продолжает дискутироваться.
Кроме того, напомню, в науке, и особенно в естественных науках, непреложных истин не бывает. Популяризаторам некоторая степень догматизма прощается, но настоящий учёный обязан сомневаться во всём. Именно так это работет.

Ну и что? Ну да, если мы можем передавать биты, мы можем передавать также и любую другую оцифровываемую инфу.

Тень или дырка от бублика - нематериальные, но физические объекты, наряду с квантовыми полями или флуктуациями вакуума. Так почему им не быть носителями информации?

Звучит как "отсутствие еды тоже может утолять голод". Потому что контрфактически на тарелке могла бы быть еда.

Вообще вся эта тема выросла из вопроса "Какую минимальную работу должен выполнить источник данных для передачи одного бита?". Если есть какой-то теоретический минимум, тогда можно было сказать, что вот, бит это 10^(-??) Дж, или 10^(-???) грамм. Если Алиса передаёт данные излучаемыми ею фотонами, это была бы минимальная энергия фотона, детектирование которого в принципе возможно. В частности, если длина волны 100 световых лет, можно предположить, что для детектирования бита Бобу нужно примерно 50 лет, и поздравляю, у нас есть связь битрейта с джоулями.
Если Алиса передаёт данные вытаскиванием некоего объекта из некой потенциальной ямы, она должна совершить работу, эквивалентную глубине потенциальной ямы. А глубина потенциальной ямы, необходимая для того, чтобы объект из неё самопроизвольно не выскакивал, зависит от температуры. Выше температура -> нужны более высокие бортики -> больше джоулей должна потратить Алиса. Именно поэтому предел Ландауэра завязан на температуру.

Описанная схема "тень на плетень" интересна тем, что в ней нет нижнего предела затрат энергии на передачу одного бита. Понятно, что какую-то ненулевую работу Алиса совершить обязана, но отличной от нуля нижней границы нет. Как говорят математики, "может принимать значение, большее нуля, но меньшее любой наперёд заданной положительной величины". Если тень наводится зонтиком, Алисе нужна энергия на его раскрытие, если вместо зонтика шторка, энергии нужно меньше. Изобретая всё более эффективные способы наведения тени, мы можем сделать необходимую работу меньшее любой наперёд заданной положительной величины.

Из этого следует, что связи бита с энергией нет, но это правда никак не отменяет того факта, что для того, чтобы что-то произошло, нужно обязательно что-то сделать. Сколь угодно малое, но нужно.

Имеете в виду дырочную проводимость в полупроводниках?

Тень - очень странный носитель информации, концептуально похожий на дырку от бублика.

В первом случае с сигналом локально взаимодействует Боб, во втором - Алиса.

Давайте считать сигналом то, что можно проинтерпретировать чтобы получить данные. Источником сигнала всегда является отправитель сообщения. То есть чтобы осмысленно сформировать сигнал, нужно обладать той инфой, которая будет закодирована в сингале. Получатель принимает сигнал, интерпретирует его. Результат интерпретации сингала - наличие инфы у получателя.

В нашем случае сингал - факт наличия/отсутствия фотонов в точке В в 12:00. Как вы любите говорить, имеет контрфактическую природу - наличие фотонов, хотя могло бы быть отсутствие, или же отсутствие, хотя могло бы быть наличие. И Алиса безусловно управляет этим сигналом.

Обратите внимание, сигнал - не сами фотоны, потому что:

  1. При передаче единицы источником фотонов является Солнце (где нет передаваемой инфы), но источником сигнала по-прежнему является Алиса, которая своим сознательным ничегонеделаньем позволяет фотонам долетать до Боба. Получается забавно: Алиса действительно сознательно передаёт "1", но при этом ничего не делает. Спит.

  2. При передаче нуля Алиса тоже является источником сигнала. И этот сигнал до Боба доходит. Суть сигнала в отсутствии взаимодействия со стороны термоядерного реактора Солнца там, где при другом раскладе оно могло бы быть.

Возникает много наивных детских вопросов. Является ли тень физическим объектом? Материальна ли тень? Является ли отсутствие взаимодействия взаимодействием? Является ли дырка от бублика физическим объектом? Материальна ли она? Съедая бублик, съедаем ли мы также его дырку? И если нет, то сколько вокруг нас осталось существовать дырок от бубликов, съеденных за всю историю человечества?

Вопросы смотрятся дебильно, но если мы не умеем на них отвечать, у нас проблемы в согласованности базовой терминологии и существует серьёзная опасность начать применять понятия там, где они неприменимы. Например, попытаться взвесить бит. Что мы, извините, будем взвешивать, если передачу данных можно организовать так, чтобы от Алисы к Бобу не перемещалось ни вещество, ни энергия?

Физические взаимодействия, говорят, всегда сводятся к т.н. фундаментальным, коих на данный момент известно четыре. И все они (насчёт гравитации вопрос спорный) функционируют через соответствующие носители. Ходят между А и Б носители - есть взаимодействие, не ходят - нет. Всё просто.

Information

Rating
1,550-th
Location
Москва, Москва и Московская обл., Россия
Registered
Activity