Текст книги "Наука Плоского мира. Книга 2. Глобус"
Автор книги: Джек Коэн
Соавторы: Йен Стюарт,Терри Пратчетт
сообщить о нарушении
Текущая страница: 13 (всего у книги 24 страниц)
Известные законы физики могут разными способами создавать иллюзию свободы воли, например, с возникновением хаоса или эмерджентности, но нельзя создать систему, которая сумела бы принимать неодинаковые решения, даже при том, что каждая частица вселенной, включая те, из которых состоит эта система, в обоих случаях находится в одинаковом состоянии.
Добавьте к этому еще один любопытный аспект социального поведения человека: несмотря на то, что мы чувствуем свободу воли, мы ведем себя так, будто у других ее нет. Когда кто-то совершает нехарактерное для себя действие, мы не говорим: «О, Фред проявил свободу воли. Он стал гораздо счастливее после того, как улыбнулся тому высокому брюнету». Мы говорим: «Чего это Фреда бес попутал?» И только узнав причину его поступка, объясняющую, что свобода воли тут ни при чем (например, он был пьян или сделал это на спор), – мы успокаиваемся.
Все это указывает на то, что наши умы действительно не выбирают – они судят. Эти суждения проливают свет не на наш выбор, а на склад ума, которым мы обладаем. «Сам бы я никогда не догадался», – говорим мы и чувствуем, будто узнали кое-что, что может пригодиться, когда будем иметь дело с этим человеком в будущем.
А как же быть с тем сильным чувством, которое мы испытываем, принимая выбор? Мы его не принимаем, но нам кажется, будто принимаем, так же как яркие серые квалиа визуальной системы на самом деле не сам слон, а лишь его художественный образ, существующий у нас в голове. «Выбор» – это то, что мы чувствуем внутри, когда составляем суждение между альтернативами. Свобода вообще не свойственна человеку – это просто квалиа суждений.
Глава 17
Свобода информации
Люди верили, что эльфы могли принимать любой вид, какой хотели, но это, сказать по правде, не так. Они всегда имели один и тот же вид (довольно серый и унылый, с большими глазами, как у галаго, лишенных очарования), но для них не составляло труда сделать так, чтобы другие воспринимали их иначе.
Королева в этот момент выглядела светской дамой своего времени, вся в черных кружевах и сверкающая бриллиантами. Лишь прикрыв один глаз рукой и предельно сконцентрировавшись, тренированный волшебник может смутно различить истинную сущность эльфа, и даже тогда его глаз будет невыносимо слезиться.
Тем не менее волшебники встали, когда она вошла в комнату. Все-таки правила этикета никто не отменял.
– Добро пожаловать в мой мир, джентльмены, – произнесла королева, присаживаясь. За ее спиной двое стражей приняли стойку по обе стороны двери.
– Наш! – огрызнулся декан. – Это наш мир!
– Желаете поспорить? – с вызовом отреагировала королева. – Вы, может, и создали его, но сейчас он наш.
– Вам, надеюсь, известно, что мы вооружены, – заметил Чудакулли. – Кстати, не желаете ли чая? Без чая можно и дров наломать.
– Вряд ли он вам поможет. Нет, спасибо, – ответила королева. – Прошу заметить, мои стражи принадлежат роду людей. Как и хозяин этого дома. Похоже, декан рассержен. Вы хотите здесь сражаться? Несмотря на то что ваша магия не действует? Прошу вас, джентльмены, будьте серьезнее. И вообще, вы должны быть нам признательны. Ведь это мир без рассказия. Без историй ваши странные люди были простыми обезьянами и не ведали, как этот мир должен быть устроен. Мы дали им истории и сделали их людьми.
– Вы дали им богов и чудовищ, – возразил Чудакулли. – То, что не дает людям нормально мыслить. Суеверия. Демонов. Единорогов. Страшилищ.
– В вашем мире ведь тоже есть страшилища, разве нет? – спросила королева.
– Да, есть. Но только там, где мы можем с ними разобраться. Они не живут в историях. Когда мы их видим, они не представляют никакой опасности.
– Как единороги, – добавил профессор современного руносложения. – Когда вы встречаете единорога, то понимаете, что это просто большая взопревшая лошадь. Выглядит красиво, но пахнет по-лошадиному.
– А еще они волшебны, – заметила королева, сверкнув глазами.
– Да, это одно из их свойств, – согласился Чудакулли. – Большие, взопревшие, волшебные. Но в них нет ничего загадочного. Нужно просто знать правила.
– Но вы все равно должны быть довольны! – произнесла королева, хотя ее взгляд говорил, будто ей известно, что они отнюдь этому не рады. – Все живущие здесь считают, что этот мир такой же, как ваш! Многие даже верят, будто он плоский!
– Да, в нашем мире они были бы правы, – сказал Чудакулли. – Но здесь они просто невежественны.
– Ну, здесь вы ничего не можете поделать, – сказала королева. – Это наш мир, мистер Волшебник. Он весь завязан на историях. Религии здесь… поразительны! А убеждения… чудесны! Здесь много сеют и еще больше пожинают. Вы знали, что здесь в магию верит больше людей, чем в вашем мире?
– У нас нет необходимости в нее верить. Она работает! – проворчал в ответ Чудакулли.
– А здесь в нее верят, но она не работает, – сказал королева. – И чем больше они верят в магию, тем меньше верят в себя. Ну разве это не изумительно?
Она поднялась. Большинство волшебников тоже попыталось встать, но лишь одному или двоим это удалось проделать должным образом. Волшебники, все до единого бывшие женоненавистниками, всегда старались вести себя с дамами предельно вежливо.
– Вы здесь просто капризные старикашки, – произнесла она. – А мы понимаем этот мир и за это время успели его усовершенствовать. Он нам нравится, и вам не удастся нас прогнать. Мы стали его частью.
– Этому миру, мадам, осталось жить примерно тысячу лет, пока вся жизнь не будет стерта с лица земли, – сказал Чудакулли.
– Есть и другие миры, – беспечно ответила королева.
– И это все, что вы можете сказать?
– А что тут еще говорить? Миры появляются и исчезают, – ответила королева. – Во вселенной такое случается постоянно. Таков великий круг жизни.
– Да пусть этот великий круг жизни, мадам, съест мое исподнее! – вспыхнул Чудакулли.
– Хорошо сказано, – заметила королева. – Вы умело скрываете от меня свои истинные мысли, но я все равно вижу их на вашем лице. Вы думаете, что можете сражаться с нами и одержать победу. Но вы забываете, что в этом мире нет рассказия. Этому миру неведомо, как должны развиваться истории. Здесь младший сын короля обычно оказывается слабым и бесполезным принцем. Здесь нет героев, только злодеи разного степени злодейства. Старуха, собирающая ветки в лесу, – это просто старуха, а не ведьма, как в вашем мире. Хотя здесь тоже верят в ведьм. Но лишь ради того, чтобы избавлять общество от докучливых старух, ну и как дешевый способ поддерживать огонь ночи напролет. Здесь, джентльмены, добро не всегда побеждает зло ценой пары синяков и незначительного повреждения плеча. Для того чтобы победить зло, здесь обычно требуется более подготовленное зло. Это мой мир, джентльмены, а не ваш. Хорошего вам дня.
И она ушла.
Волшебники снова сели. Снаружи отъехал экипаж.
– Неплохо сказано как для эльфа, да? – заметил профессор современного руносложения. – Хорошие обороты речи.
– И это все? – сказал Чудакулли. – Мы ничего не можем поделать?
– Здесь у нас нет магии, сэр, – произнес Думминг.
– Зато мы знаем, что в конце концов все будет хорошо, да? – спросил Чудакулли. – Помните, люди улетят с планеты прежде, чем случится следующий мощный удар, да? Мы же видели доказательство, верно?
Думминг вздохнул.
– Да, сэр, но этого может и не произойти. Это как с людьми с Раковинных куч.
– Их что, не было?
– Не… здесь, сэр, – сказал Думминг.
– Или ты хочешь сказать «это все из-за квантов»?
– Нет, я не собирался этого говорить, сэр, но вы рассуждаете верно.
– Так, значит… когда мы их покинули, они растворились в воздухе?
– Нет, сэр. Это мы растворились.
– О-о. Если кто-то и растворился… – сказал Чудакулли. – У вас есть какие-либо идеи, джентльмены?
– Может, вернемся в паб? – с надеждой спросил профессор современного руносложения.
– Нет, – отрезал Чудакулли. – Я серьезно.
– Я тоже.
– Я вижу, что здесь можно предпринять, – произнес декан. – Людям нужны были эльфы, чтобы те вправили им мозги. Когда мы это предотвратили, у нас получились люди с Раковинных куч. Когда мы не стали это предотвращать, у нас получились люди вроде Ди, у которых головы наполовину забиты всякой ерундой.
– Я знаю кое-кого, кто на таких проблемах собаку съел, – задумчиво проговорил Чудакулли. – Мистер Тупс, мы можем сейчас вернуться домой? Нам нужно отправить семафорное сообщение.
– Да, сэр, но в этом нет необходимости. Гекс способен сделать это напрямую, – слетело у Думминга с языка, прежде чем он успел хорошенько подумать.
– Как? – спросил Чудакулли.
– Я… э-э… подключил его к семафору сразу после того, как вы ушли, сэр. Э-э… для этого понадобилось всего-то пара блоков и кое-какие детали… э-э… я установил систему повторителей сигнала на крыше корпуса высокоэнергетической магии… э-э… а еще нанял горгулью, чтобы за ними следить. Нам все равно она была нужна, потому что голубей действительно развелось слишком много… э-э…
– Так что, Гекс может отправлять и получать сообщения? – спросил Чудакулли.
– Да, сэр. В любое время, э-э…
– Но это же стоит целое состояние! Твой бюджет может это себе позволить?
– Э-э… нет, сэр, это достаточно дешево. И вообще, это бесплатно… – Думминг пошел ва-банк. – Понимаете ли, Гекс подобрал код. А горгульям на башне нет дела до того, откуда поступает сигнал – они видят только коды. Поэтому Гекс… э-э… начал вставлять в свои сообщения коды Гильдии Убийц или Шутовских Дел Гильдии и… э-э… наверное, там не заметили лишних сумм в приходящих счетах, потому что они сейчас постоянно используют семафоры…
– Значит… мы воруем? – спросил Чудакулли.
– Ну… э-э… сэр, в некотором смысле, но трудно сказать наверняка, что именно. В прошлом месяце Гекс подобрал коды семафорной компании, и наши сообщения стали доставляться как часть их внутренних сигналов, сэр. За это никто не платит.
– Это очень тревожные новости, Думминг, – строго заметил Чудакулли.
– Да, сэр, – признал Думминг, глядя на свои ноги.
– Я вынужден задать тебе гораздо более сложный и волнующий вопрос: об этом кто-нибудь может узнать?
– О, нет, сэр. Это нельзя отследить.
– Точно?
– Да, сэр. Каждую неделю Гекс отправляет сообщение в главное управление семафорной компании и подправляет общее количество отправленных сообщений, сэр. Их все равно так много, что вряд ли кто-то будет проверять.
– Вот как? Ну тогда ладно, – сказал Чудакулли. – Раз этого не происходило на самом деле и никто не может узнать, что это все мы. Мы можем отправлять таким путем все наши сообщения?
– Ну, технически да, сэр, но это было бы злоупотреблением…
– Мы же академики, Тупс, – сказал декан. – Значит, информация должна плыть в свободном течении.
– Именно, – подтвердил профессор современного руносложения. – Неограниченный поток информации – признак прогрессивного общества. Ведь мы живем в век семафора.
– И поток этот явно направляется к нам, – сказал Чудакулли.
– О, разумеется, – произнес декан. – Мы не хотим, чтобы он шел от нас. Мы же говорим о потоке, а не о растекании.
– Так вы хотите отправить сообщение? – сказал Думминг, прежде чем волшебники успели чересчур углубиться в свои рассуждения.
– А нам точно не придется платить? – спросил Чудакулли.
Думминг вздохнул:
– Нет, сэр.
– Превосходно! – сказал аркканцлер. – Можно отправить его в королевство Ланкр, да? Там только одна щелкающая башня. Текст следующий:
Госпоже Эсмеральде Ветровоск. Как поживаете? У меня все хорошо. Тут возникла одна любопытная проблема…
Глава 18
Бит из бытия
Семафор представляет собой пример простой и проверенной временем цифровой системы передачи информации. Он кодирует письма с помощью азбуки положений флагов, света или чего-нибудь еще более простого. В 1795 году Джордж Мюррей изобрел вариант семафора, наиболее приближенный к используемому в Плоском мире – набор из шести открывающихся и закрывающихся заслонок, тем самым составляющих 64 различных «кода», чего более чем достаточно для всех букв алфавита, цифр от 0 до 10 и некоторых «специальных» символов. Система получила дальнейшее развитие, но утратила статус передовой технологии с появлением электрического телеграфа, ознаменовавшим начало эпохи проводов. Семафоры Плоского мира («клики») были гораздо совершеннее: массивные магистральные башни с многочисленными рядами заслонок, в темноте освещаемые фонарями и рассылающие сообщения в двух направлениях по всему материку. Такая «эволюция» технологии вполне похожа на правду: если бы нам не удалось обуздать пар и электричество, мы бы сейчас тоже использовали нечто в этом роде…
Мощность этой системы позволяет передавать даже изображения. Серьезно. Представьте себе картинку в виде сетки размером 64×64, состоящей из маленьких квадратиков, которые могут быть белыми, черными или какого-либо из четырех оттенков серого, а затем прочитайте сетку слева направо и сверху вниз, как книгу. Теперь нужна лишь информация, пара клерков, которые разработают алгоритм сжатия, и человек с неглубокой коробочкой, содержащей 4096 деревянных блоков, каждая сторона которых окрашена в какой-либо из шести цветов – черный, белый или один из четырех оттенков серого. Выкладывание картинки займет у них некоторое время, зато работа клерков обойдется недорого.
В цифровых сообщениях лежит вся суть информационного века, который мы так назвали, будучи убежденными, что знаем гораздо больше всех, кто прозябал в другие века. Плоский мир гордо живет в век семафоров, или век кликов. Но что конкретно мы называем информацией?
Отправляя сообщение, вы, очевидно, должны заплатить – иначе тот, кто будет осуществлять его передачу, будет иметь право выразить вам свое недовольство. Именно это свойство сообщений и взволновало Чудакулли, который никак не мог отвыкнуть от мысли, что академики должны путешествовать бесплатно.
Цена – это лишь одна из мер измерения, но она зависит от сложных рыночных условий. Например, какой она будет, если откроется распродажа? Для науки понятие меры информации – это объем отправляемых сообщений. В человеческом понимании, похоже, сложился универсальный принцип, согласно которому средние или длинные сообщения обходятся дороже, чем короткие. А значит, в глубине людского разума таится глубокое убеждение, что сообщения могут измеряться – они имеют размер, который показывает, какое количество информации оно содержит.
Неужели «информация» и «история» – это одно и то же? Нет. Истории передают информацию, но это, пожалуй, наименее интересное, что о них можно сказать. Бо́льшая часть информации не составляет собой историй. Возьмем для примера телефонный справочник: в нем содержится много информации, он имеет определенную форму, но весьма слаб в повествовании. А для истории важен смысл, и в этом она здорово расходится с понятием информации.
Мы гордимся тем, что живем в информационный век. И это плохо. Если мы когда-нибудь доживем до века смыслового, но сумеем наконец понять, в каком месте сбились с пути.
Информация – это не материальная вещь, а понятие. Однако из-за людской привычки материализовывать понятия ученые воспринимают информацию, будто она и в самом деле реальна. Некоторые физики даже начинают задумываться, не состоит ли наша вселенная из информации?
Как же возникла эта точка зрения и насколько справедливой ее можно считать?
Человечество приобрело способность измерять информацию в 1948 году, когда математик и инженер Клод Шеннон нашел метод определения количества информации, содержащейся в сообщении, – сам он предпочитал термин «сигнал», – передаваемом в виде определенного кода. Под сигналом он подразумевал ряд двоичных чисел («битов», 0 или 1), который сегодня повсеместно используется как в современных компьютерах и устройствах связи, так и в семафоре Мюррея. Кодом Шеннон называл особую процедуру, преобразующую исходный сигнал в нечто иное. Простейший код банально оставляет все «как было», а более сложные применяются для обнаружения или даже коррекции ошибок, допущенных при передаче. В инженерных приложениях коды занимают центральное место, но для наших целей достаточно их опустить, предположив, что сообщения передаются в открытом виде.
Мера информации Шеннона численно выражает степень, на которую снижается неопределенность относительно бит, составляющих сигнал, в результате получения сообщения. Вот простейший пример, в котором сообщение представляет собой ряд нулей и единиц, и каждый из них одинаково вероятен, а количество информации в сообщении совершенно определено и равняется общему количеству двоичных чисел. Каждое число, получаемое нами, снижает нашу неопределенность относительно значения конкретно этого числа (это 0 или 1?) до определенности (скажем, 1), но ничего не говорит нам об остальных числах, то есть мы получаем только один бит информации. Проделайте то же самое тысячу раз и получите тысячу бит информации. Ничего сложного.
Предположим, нас сейчас интересует не смысл сигнала, а его побитное наполнение – такое восприятие близко инженерам связи. Итак, сообщение 111111111111111 содержит 15 бит информации, равно как и 111001101101011. Но понятие Шеннона об информации – не единственное. Позднее Грегори Хайтин отметил, что содержание шаблонов в сигнале может быть выражено количественно. Для этого нужно смотреть на размер не сообщения, а компьютерной программы, или алгоритма, который она может сгенерировать. Например, первое из вышеуказанных сообщений представляет алгоритм «каждое число равно 1». Но второе сообщение нельзя охарактеризовать столь же просто – его можно лишь побитно переписать. Таким образом, эти два сообщения имеют одинаковое содержание согласно Шеннону, но с точки зрения Хайтина второе сообщение содержит гораздо более «алгоритмическую информацию», чем первое.
Иными словами, понятие Хайтина рассматривает степень, до которой сообщение способно «сжиматься». Если короткая программа сгенерирует длинное сообщение, то мы можем передать программу вместо сообщения, сохранив время и деньги. А программа при этом «сжимает» сообщение. Когда компьютер получает большой графический файл – например, фотографию – и превращает ее в меньший, в формате JPEG, он использует стандартный алгоритм для сжатия информации, содержащейся в исходном файле. Это возможно благодаря тому, что в фотографиях содержится множество шаблонов: к примеру, повторяющиеся голубые пиксели, из которых состоит небо. Чем менее сжимаемым является сигнал, чем больше информации, согласно Хайтину, он содержит. А чтобы его сжать, нужно описать шаблоны, которые в нем содержатся. Отсюда следует, что несжимаемые сигналы случайны, не имеют шаблонов и при этом содержат максимальный объем информации. С одной стороны, это логично: когда каждый следующий бит максимально непредсказуем, вы получаете больше информации, когда узнаёте его значение. Если в сигнале содержится 111111111111111, то маловероятно, что следующий бит тоже окажется 1; но если в сигнале содержится 111001101101011 (для того чтобы получить это значение, мы пятнадцать раз подбросили монету), то очевидной возможности угадать следующий бит у нас нет.
Оба способа измерения информации могут оказаться полезными при разработке электронных технологий. Информация Шеннона определяет время, необходимое для передачи сигнала, в то время как информация Хайтина сообщает о наличии подходящего метода сжатия информации, чтобы передать ее в коротком виде. По крайней мере, так было бы, если ее подлежала расчету, но одна из особенностей теории Хайтина заключается как раз в невозможности расчета количества алгоритмической информации в сообщении – и он сумел это доказать. Волшебники наверняка оценили бы его прием.
Таким образом, «информацию» стоит считать полезным понятием, хотя и странно, что «Быть или не быть?», согласно Шеннону, содержит столько же информации, сколько «чнЙПКдакнг?в%ыл0ц». А все потому, что информация и смысл – это разные вещи. Что ничуть не удивительно. Для людей в сообщении важно не количество бит, а его смысл, но математики не умеют выражать его в количественном виде. Пока что.
Сообщения, несущие в себе смысл, возвращают нас к историям. Суть в том, что мы не должны путать истории с «информацией». Эльфы дали людям истории, но не информацию. И вообще, в историях, придуманных людьми, присутствует то, чего даже не существует в Круглом мире, – например оборотни. В них не содержится никакой информации – кроме разве что той, которая может рассказать вам о человеческом воображении.
Большинство людей – особенно ученые – приходят в восторг, когда у них получается представить понятие в виде числа. Все остальное кажется им слишком размытым, чтобы принести какую-либо пользу. «Информация» – это число, поэтому она кажется нам такой точной, что мы не замечаем того, что она может оказаться ложной. По этому скользкому пути довольно далеко зашли две науки – биология и физика.
С открытием «линейной» структуры молекулы ДНК в эволюционной биологии появилась притягательная метафора, касающаяся сложности организмов и их эволюции, а именно: геном организма содержит информацию, необходимую для его построения. Эта метафора родилась после того, как Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон совершили грандиозное открытие, что ДНК организма состоит из «кодовых слов», которые выражаются четырьмя «буквами» – А, Ц, Т и Г, соответствующими, как вы помните, четырем «основаниям». Вследствие этого было выдвинуто неизбежное предположение, что геном содержит информацию о соответствующем организме. И в самом деле, геном часто называют «содержащим всю информацию, которая необходима для создания этого организма».
В этом определении легче всего оспорить слово «всю». Существует бесчисленное множество причин, по которым ДНК развивающегося организма не определяет сам организм. Все эти негеномные влияния на развитие называются «эпигенетическими» и варьируются от еле уловимых химических отметок в ДНК до вклада заботливых родителей. Более трудная мишень – слово «информация». Разумеется, геном содержит информацию некоторого рода: в настоящее время ученые из разных стран мира трудятся над составлением списка всей информации, заключенной в геноме человека, а также других организмов – риса, дрожжей и круглого червя Caenorhabditis elegans. Оцените естественность нашего высокомерия – ведь слово «информация» здесь ссылается на человеческий разум как на приемник, а не как на развивающийся организм. Проект «Геном человека» снабжает информацией нас, а не организмы.
Эта несовершенная метафора ведет к столь же несовершенному заключению, что геном объясняет сложность организма относительно количества информации в коде ДНК. Люди так сложны потому, что в их длинном геноме содержится много информации; круглые черви менее сложны потому, что их геном короче. Однако эта притягательная идея не может соответствовать действительности. Так, шенноновская информация, содержащаяся в геноме человека, на несколько порядков меньше, чем количество информации, необходимой для описания связи между нейронами в человеческом мозгу. Как мы можем быть сложнее, чем информация, которая нас описывает? К тому же у некоторых амеб геном длиннее, чем у нас, – и этот факт опускает нас на несколько ступеней и подвергает еще большему сомнению то, что ДНК можно рассматривать как информацию.
В основе широко распространенного убеждения, будто сложность ДНК объясняет сложность организма (даже несмотря на его очевидную ошибочность), лежат два предположения, две научные истории, которые мы сами себе рассказываем. Первая называется «ДНК – это чертеж», и в ней геном рассматривается не только в контексте своего значения в управлении биологическим развитием, но и в качестве носителя информации, необходимой для определения организма. Вторая история называется «ДНК – это сообщение» и представляет собой метафору «Книги жизни».
Обе истории чрезмерно упрощают сложную систему взаимодействия. В первой утверждается, что геном – это молекулярная «карта» организма. А «ДНК – это сообщение» – это история о том, что организм может передавать эту карту следующему поколению, «отправляя» соответствующую информацию.
Но ни одна из них не соответствует действительности. С другой стороны, их можно назвать неплохими примерами научной фантастики – или как минимум плохой, но интересной научной фантастикой с хорошими спецэффектами.
Если у «сообщения» ДНК и есть получатель, то это не организм следующего поколения, который даже не существует во время «отправки» «сообщения», а рибосома, то есть молекулярная машина, превращающая цепочки ДНК (в гене, кодирующем белок) в белки. Рибосома является неотъемлемой частью системы кодирования; она выполняет функцию «переходника», изменяя информацию, содержащуюся в цепочке, на ту, что заключена в последовательности аминокислот в белках. Каждая клетка содержит много рибосом, но мы говорим о них в единственном числе потому, что все они идентичны. Метафора ДНК как информации стала практически универсальной, хотя на самом деле никто никогда не выдвигал предположения, что рибосома может быть крупным вместилищем информации. Сейчас структура рибосомы известна в мельчайших деталях, и никаких признаков того, что она является «носителем информации», как ДНК, нет. Похоже, что рибосома – это всего лишь жестко закрепленная «машина». Так куда же девалась информация? А никуда. Просто это некорректный вопрос.
Корень данного недоразумения заключается в недостаточном внимании к контексту. Наука серьезно относится к контексту, но имеет привычку игнорировать «внешние» ограничения изучаемой системы. А контекст – это важное, но недооцененное свойство информации. Слишком легко зациклиться на комбинаторной ясности сообщения, упустив из виду сложные и запутанные процессы, производимые получателем при декодировании сообщения. Контекст имеет определяющее значение при толковании сообщений, то есть его смысла. Тор Норретрандерс в своей «Иллюзии пользователя» ввел термин «эксформация», определяющий роль контекста, а Дуглас Хофштадтер нашел с ним общую точку в книге «Гёдель, Эшер, Бах». Обратите внимание, как в следующей главе, казалось бы, нечитаемое сообщение «ТИОРСИЯ» становится понятным, как только в расчет принимается его контекст.
Вместо того чтобы рассуждать о ДНК как о «чертеже», в котором закодирован организм, легче порассуждать о компакт-диске с записанной на нем музыкой. Биологическое развитие напоминает компакт-диск, содержащий инструкции по сборке нового проигрывателя. Если у вас нет рабочего проигрывателя, их нельзя «прочитать». Если смысл не зависит от контекста, то код на компакт-диске должен содержать неизменяемый смысл, не зависящий от проигрывателя. Но действительно ли это так?
Сравним две крайности: «стандартный» проигрыватель, преобразующий цифровой код на диске в музыку так, как заложили его разработчики, и музыкальный автомат. В случае с последним единственное посылаемое вами сообщение – это деньги и нажатие кнопки, но он распознает их в своем контексте как несколько минут музыки. Любой номерной код, по идее, может «означать» любую музыку, которую вы желаете услышать; это зависит лишь от настроек автомата, то есть эксформации, сопряженной с его дизайном. А теперь представьте себе автомат, который распознает диски, не проигрывая закодированные на нем мелодии как последовательные биты, а переводя этот код в число и потом проигрывая какой-нибудь другой диск, соответствующий этому номеру. К примеру, допустим, что Пятая симфония Бетховена в цифровой форме начинается с 11001. Это число 25 в двоичной системе. Итак, автомат считывает ее как «25» и ищет диск под 25-м номером, который, допустим, оказывается, записью джазмена Чарли Паркера. С другой стороны, там же в автомате находится диск под номером 973, на котором записана Пятая симфония Бетховена. В таком случае диск с Бетховеном может быть «прочтен» двумя совершенно разными способами: как «указатель» на Чарли Паркера или на саму Пятую симфонию (запущенную любым другим диском, код которого начинается с числа 973, записанного в двоичной системе). Два контекста, две интерпретации, два смысла, два результата.
Каким бы ни было сообщение, оно в любом случае зависит от контекста: отправитель и получатель должны согласовать между собой условия преобразования смысла в символы и обратно. Без этих условий семафор представлял бы собой просто несколько кусков древесины, колыхающихся на ветру. Ветки деревьев – это тоже куски древесины, колыхающиеся на ветру, но никто не пытается расшифровать в них сообщения, передаваемые деревом. Зато кольца деревьев, то есть годичные кольца, которые можно увидеть на спиле ствола, – совсем другое дело. Мы научились «расшифровывать» их «сообщения», содержащие информацию, например о том, какой климат был году в 1066-м. Если кольцо толстое, значит, в том году дерево хорошо подросло – год выдался теплым и влажным; тонкое же кольцо указывает на неблагоприятный год, скорее всего, холодный и сухой. Но последовательность годичных колец стала сообщением, заключающим в себе информацию, только когда мы узнали зависимость между климатом и ростом деревьев. Само же дерево не отправляло нам никаких сообщений.
В биологическом развитии условиями, наполняющими смыслом сообщение ДНК, являются физические и химические законы. В них-то и заключается эксформация. Однако едва ли ее можно представить в количественном виде. Сложность организма определяется не количеством оснований в последовательности ДНК, а сложностью процессов, инициированных этими основаниями в контексте биологического развития. То есть смыслом «сообщения» ДНК, получаемого слаженной и рабочей биохимической машиной. Здесь мы оставляем амеб далеко позади. Развитие эмбриона с маленькими отростками, а затем ребенка с тоненькими ручками включает в себя ряд процессов, при которых образуется скелет, мышцы, кожа и так далее. Каждый этап зависит от текущего состояния других этапов, и все они обусловлены контекстом физических, биологических, химических и культурных процессов.
Центральное понятие в теории информации Шеннона занимает некая энтропия, что в данном контексте означает степень, с которой статистические шаблоны в источнике сообщений влияют на количество передаваемой в них информации. Если одни шаблоны бит оказываются вероятнее других, то они передают меньше информации, так как неопределенность уменьшается на меньшее ее количество. Например, в английском языке буква E встречается гораздо чаще, чем Q. Если бы вам пришлось выбирать между E и Q, вы бы поставили на E. Когда ваш прогноз не сбывается, вы получаете больше информации. Энтропия Шеннона выравнивает это статистическое неравновесие и позволяет «честно» измерять объем информации.
