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Einführung. Informationen und Informationsprozesse.

Informationen in unbelebter Natur.

In der Physik, die sich mit der unbelebten Natur befasst, ist Information ein Maß für die Ordnung des Systems auf der Skala der „Chaosordnung“. Eines der Grundgesetze der klassischen Physik besagt, dass geschlossene Systeme, in denen kein Austausch von Materie und Energie mit der Umgebung stattfindet, dazu neigen, sich im Laufe der Zeit von einem weniger wahrscheinlichen geordneten Zustand in den wahrscheinlichsten chaotischen Zustand zu bewegen. In Übereinstimmung mit dieser Sichtweise sagten Physiker Ende des 19. Jahrhunderts voraus, dass unserem Universum der „thermische Tod“ bevorstehe, das heißt, Moleküle und Atome würden gleichmäßig im Raum verteilt sein und jegliche Veränderungen und Entwicklungen würden aufhören. Die moderne Wissenschaft hat jedoch festgestellt, dass einige Gesetze der klassischen Physik, die für Makrokörper gelten, nicht auf die Mikro- und Megawelt angewendet werden können. Nach modernen wissenschaftlichen Vorstellungen ist unser Universum ein sich dynamisch entwickelndes System, in dem ständig Prozesse der Strukturkomplikation stattfinden. So verlaufen einerseits in der unbelebten Natur, in geschlossenen Systemen Prozesse in Richtung von Ordnung zu Chaos (es nimmt in ihnen ab). Andererseits entstehen im Evolutionsprozess des Universums in der Mikro- und Megawelt Objekte mit immer komplexerer Struktur und damit mehr Informationen, die ein Maß für die Ordnung der Elemente des Systems sind .

Informationen in der Tierwelt.

Lebende Systeme im Entwicklungsprozess sind in der Lage, die Komplexität ihrer Struktur zu erhöhen, d.h. Informationen zu vermehren, verstanden als Maß für die Ordnung der Elemente des Systems. So verbrauchen Pflanzen im Prozess der Photosynthese die Energie der Sonnenstrahlung und bauen aus „einfachen“ anorganischen Molekülen komplexe organische Moleküle auf. Tiere übernehmen den Staffelstab der zunehmenden Komplexität in lebenden Systemen, fressen Pflanzen und verwenden pflanzliche organische Moleküle als Bausteine, um noch komplexere Moleküle zu schaffen. Biologen sagen bildlich, dass „das Lebewesen sich von Informationen ernährt“, Informationen erstellt, sammelt und aktiv nutzt. Das zielgerichtete Verhalten lebender Organismen und das Überleben von Tierpopulationen basieren maßgeblich auf dem Empfang von Informationssignalen. Informationssignale können unterschiedlicher physikalischer oder chemischer Natur sein: Ton, Licht, Geruch und andere.

Genetische Informationen sind eine Reihe von Genen, von denen jedes für bestimmte Merkmale der Struktur und Funktionsweise des Körpers „verantwortlich“ ist. Gleichzeitig sind "Kinder" keine exakten Kopien ihrer Eltern, da jeder Organismus über einen einzigartigen Satz von Genen verfügt, die Unterschiede in Struktur und Funktionalität bestimmen.

Mensch und Information.

Ein Mensch existiert in einem "Meer" von Informationen, er empfängt mit Hilfe seiner Sinne ständig Informationen aus der Welt um ihn herum, speichert sie in seinem Gedächtnis, analysiert sie mit Hilfe des Denkens und tauscht Informationen mit anderen Menschen aus. Der Mensch kann nicht außerhalb der Gesellschaft leben. Bei der Kommunikation mit anderen Personen übermittelt und empfängt er Informationen in Form von Nachrichten. Zu Beginn der Menschheitsgeschichte für Übermittlung von Informationen Gebärdensprache wurde zuerst verwendet, und dann erschien die mündliche Sprache. Derzeit werden Nachrichten zwischen Menschen ausgetauscht, die Hunderte von natürlichen Sprachen (Russisch, Englisch usw.) verwenden. Damit eine Person in der Welt um sie herum richtig navigieren kann, müssen die Informationen vollständig und genau sein. Die Aufgabe, vollständige und genaue Informationen über Natur, Gesellschaft und Technik steht vor der Wissenschaft. Der Prozess der systematischen wissenschaftlichen Erkenntnis der Umwelt, in dem Informationen als Wissen betrachtet werden, begann Mitte des 15. Jahrhunderts nach der Erfindung des Buchdrucks.

Informationsprozesse in der Technik.

Die Funktion von Steuerungssystemen für technische Geräte ist mit den Prozessen des Empfangens, Lager, Verarbeitung und Übermittlung von Informationen. Steuerungssysteme sind in fast allen modernen Haushaltsgeräten, Werkzeugmaschinen mit numerischer Steuerung, Fahrzeugen usw. eingebaut. Steuerungssysteme können das Funktionieren eines technischen Systems nach Vorgabe sicherstellen Programm. Beispielsweise bieten Programmsteuerungssysteme eine Auswahl an Waschmodi in einer Waschmaschine, Aufzeichnung in einem Videorecorder, Bearbeitung eines Teils auf einer Werkzeugmaschine mit Programmsteuerung. In manchen Fällen spielt der Mensch die Hauptrolle bei der Steuerung, in anderen übernimmt die Steuerung ein in das technische Gerät eingebauter oder angeschlossener Mikroprozessor Computer. In der modernen Informationsgesellschaft sind Informationen die Hauptressource, deren Nutzung auf Informations- und Kommunikationstechnologien basiert. Informations- und Kommunikationstechnologien sind eine Reihe von Methoden, Geräten und Produktionsprozessen, die von der Gesellschaft verwendet werden, um Informationen zu sammeln, zu speichern, zu verarbeiten und zu verbreiten.

Die Informationsmenge als Maß zur Verringerung der Wissensunsicherheit.

Der Erkenntnisprozess der umgebenden Welt führt zur Akkumulation von Informationen in Form von Wissen (Fakten, wissenschaftliche Theorien usw.). Der Erwerb neuer Informationen führt zu einer Erweiterung des Wissens oder, wie manchmal gesagt wird, zu einer Verringerung der Unsicherheit des Wissens. Wenn eine bestimmte Nachricht zu einer Verringerung der Unsicherheit unseres Wissens führt, dann können wir sagen, dass eine solche Nachricht Informationen enthält. Je ungewisser die Ausgangssituation (evtl. mehr Informationsmeldungen), desto mehr neue Informationen erhalten wir bei Erhalt einer Informationsmeldung (die Wissensunsicherheit wird immer mehr abnehmen). Der oben diskutierte Ansatz von Information als Maß zur Verringerung der Wissensunsicherheit ermöglicht es, Information quantitativ zu messen.

Es gibt eine Formel, die die Anzahl möglicher Informationsnachrichten N und die Informationsmenge I, die die empfangene Nachricht enthält, in Beziehung setzt:

Um eine Menge zu quantifizieren, müssen Sie zuerst die Maßeinheit bestimmen. Die kleinste Einheit der Informationsmenge ist ein Bit, die nächstgrößere Einheit ein Byte, wobei 1 Byte = 8 Bit = 23 Bit ist. In der Informatik verwendet das System zur Bildung mehrerer Maßeinheiten für die Informationsmenge den Koeffizienten 2n. Byte-Vielfache der Einheit zur Messung der Informationsmenge werden wie folgt eingegeben: 1 KB = 210 Bytes = 1024 Bytes; 1 MB = 210 KB = 1024 KB; 1 GB = 210 MB = 1024 MB.

Alphabetischer Ansatz zur Bestimmung der Informationsmenge.

Bei einem alphabetischen Ansatz zur Ermittlung der Informationsmenge abstrahieren wir vom Inhalt der Information und betrachten die Informationsbotschaft als Folge von Zeichen eines bestimmten Zeichensystems. Die Formel verknüpft die Anzahl möglicher Informationsnachrichten N mit der Informationsmenge I, die die empfangene Nachricht enthält.

Dann ist in der betrachteten Situation N die Anzahl der Zeichen im Alphabet des Zeichensystems und I die Informationsmenge, die jedes Zeichen enthält:

Mit dieser Formel können Sie beispielsweise die Informationsmenge bestimmen, die ein Zeichen in einem binären Zeichensystem enthält: Ein Zeichen trägt also in einem binären Zeichensystem 1 Bit Information. Interessanterweise hat die Maßeinheit der Informationsmenge Bit (Bit) ihren Namen von der englischen Phrase Binary digit, dh einer binären Ziffer. Je mehr Zeichen das Alphabet des Zeichensystems enthält, desto mehr Informationen trägt ein Zeichen.

Informatik und IKT: Lehrbuch für 10 Zellen. N.D. Ugrinowitsch

Unterrichtsinhalt Lektion Zusammenfassung Unterstützungsrahmen Unterrichtspräsentation beschleunigende Methoden interaktive Technologien Trainieren Aufgaben und Übungen Selbstprüfung Workshops, Trainings, Fälle, Quests Hausaufgaben Diskussionsfragen Rhetorische Fragen von Studierenden Illustrationen Audio, Videoclips und Multimedia Fotos, Bilder Grafiken, Tabellen, Schemata Humor, Anekdoten, Witze, Comics, Gleichnisse, Sprüche, Kreuzworträtsel, Zitate Add-Ons

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Das Erhalten und Umwandeln von Informationen ist eine notwendige Bedingung für das Leben eines jeden Organismus. Selbst die einfachsten Einzeller nehmen ständig Informationen zum Beispiel über Temperatur und chemische Zusammensetzung der Umgebung wahr und nutzen sie, um die günstigsten Lebensbedingungen auszuwählen. Lebewesen sind in der Lage, Informationen aus der Umwelt nicht nur mit Hilfe der Sinne wahrzunehmen, sondern auch untereinander auszutauschen. Eine Person nimmt Informationen auch über die Sinne wahr, und Sprachen werden verwendet, um Informationen zwischen Menschen auszutauschen. Während der Entwicklung der menschlichen Gesellschaft gab es viele solcher Sprachen. Zunächst einmal sind dies Muttersprachen (Russisch, Tatarisch, Englisch usw.), die von zahlreichen Völkern der Welt gesprochen werden. Die Rolle der Sprache für die Menschheit ist außerordentlich groß. Ohne sie, ohne den Informationsaustausch zwischen den Menschen, wäre die Entstehung und Entwicklung der Gesellschaft nicht möglich. Informationsprozesse sind nicht nur für Wildtiere, Menschen, Gesellschaft charakteristisch. Die Menschheit hat technische Geräte geschaffen - Automaten, deren Arbeit auch mit den Prozessen des Empfangens, Übertragens und Speicherns von Informationen verbunden ist. Beispielsweise erhält ein automatisches Gerät namens Thermostat Informationen über die Raumtemperatur und schaltet je nach dem von einer Person eingestellten Temperaturregime Heizgeräte ein oder aus.

Aktionen, die mit Informationen ausgeführt werden, werden als Informationsprozesse bezeichnet.

Es gibt drei Arten von Informationsprozessen:

* Lager,

* Übertragung

* und Informationsverarbeitung.

Mit Hilfe der Sinne nehmen Menschen Informationen wahr, begreifen sie und treffen aufgrund ihrer Erfahrung, ihres Wissens und ihrer Intuition bestimmte Entscheidungen. Diese Entscheidungen werden in reale Handlungen umgesetzt, die die Welt um uns herum verändern.

Informationen in der Gesellschaft. Der Mensch ist ein soziales Wesen, um mit anderen Menschen kommunizieren zu können, muss er sich mit ihnen austauschen. Im Alltag wird der Begriff „Information“ als Synonym für die Worte: Information, Botschaft, Kenntnis des Standes verwendet.

Informationsprozesse finden nicht nur in der menschlichen Gesellschaft statt. Warum fallen die Blätter im Herbst und die gesamte Vegetation schläft während der kalten Jahreszeit ein, und mit dem Aufkommen des Frühlings erscheinen Blätter und Gras wieder? Das alles ist das Ergebnis von Informationsprozessen. Die Zelle jeder Pflanze nimmt Veränderungen in der äußeren Umgebung wahr und reagiert darauf.

Genetische Informationen bestimmen maßgeblich die Struktur und Entwicklung lebender Organismen und werden vererbt. Genetische Informationen sind in der Struktur von DNA-Molekülen gespeichert. DNA-Moleküle bestehen aus vier verschiedenen Bestandteilen (Nukleotiden), die das genetische Alphabet bilden. Informationsprozess Kybernetik

In der Kybernetik (Wissenschaft der Steuerung) wird der Begriff „Information“ verwendet, um Steuerungsvorgänge in komplexen dynamischen Systemen (lebende Organismen oder technische Geräte) zu beschreiben.

Die Vitalaktivität eines Organismus oder das normale Funktionieren eines technischen Geräts ist mit Kontrollprozessen verbunden, dank derer die Werte seiner Parameter innerhalb der erforderlichen Grenzen gehalten werden. Managementprozesse umfassen das Empfangen, Speichern, Umwandeln und Übertragen von Informationen. In jedem Managementprozess gibt es immer eine Interaktion von zwei Objekten - dem Manager und dem Managed, die durch direkte und Feedback-Kanäle verbunden sind.

Der direkte Kommunikationskanal überträgt Steuersignale, und der Rückkopplungskanal überträgt Informationen über den Zustand des gesteuerten Objekts. Betrachten Sie als Beispiel die Steuerung der Temperatur in einem Raum mit einer Klimaanlage. Das Steuerobjekt ist eine Person und das gesteuerte Objekt ist eine Klimaanlage. Im Raum kann ein Thermometer platziert werden, das eine Person über die Temperatur im Raum informiert (Rückmeldekanal). Wenn die Temperatur im Raum über bestimmte Grenzen steigt oder fällt, schaltet eine Person die Klimaanlage ein (der direkte Kommunikationskanal funktioniert). Somit wird die Temperatur im Raum innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs gehalten. Ebenso können Sie die Arbeit einer Person (Steuerungsobjekt) an einem Computer (verwaltetes Objekt) analysieren. Eine Person erhält mit Hilfe der Sinne (Sehen und Hören) Informationen über den Zustand des Computers über einen Rückkanal unter Verwendung von Informationsausgabegeräten (Monitor, Lautsprecher). Diese Informationen werden von einer Person analysiert, die Entscheidungen über bestimmte Bedienhandlungen trifft, die über einen direkten Kommunikationskanal unter Verwendung von Eingabegeräten (Tastatur oder Maus) an einen Computer übermittelt werden.

Die Definitionen von Informationsprozessen (IP) sind nicht viel geringer als die Definitionen von Informationen. Die Fülle solcher Definitionen ist ein überzeugender Beweis für ihre Mängel, zeigt ihre private Natur, die Orientierung jeder von ihnen auf einen engen Bereich von Aufgaben.

Der Prozess ist im allgemeinsten Fall der Verlauf, der Ablauf eines Phänomens, die sukzessive Änderung seiner Zustände. Künstlich nachgebildete Prozesse haben einen utilitaristischen Zweck, daher werden sie als eine Reihe konsistenter zielgerichteter Aktionen verstanden (z. B. gemäß DSTU 2938-94. Informationsverarbeitungssysteme. Grundlegende Konzepte. Begriffe und Definitionen). Die künstliche Implementierung des Prozesses beinhaltet die Konstruktion von Technologie, bei der die Abfolge von Prozessoperationen durch eine Abfolge von miteinander verbundenen Mitteln zur Implementierung dieser Operationen abgestimmt wird (eine Operation wird hier als separate elementare (untrennbare) Aktion verstanden, eine separate abgeschlossene Teil des Prozesses).

Aus mehreren Gründen geht es in diesem Artikel nicht um Informationstechnologie, sondern um IP. Wenn Sie eine neue Informationstechnologie entwickeln, müssen Sie zuerst genau bestimmen, welche Art von geistigem Eigentum diese Technologie implementieren wird. Da zweitens nur künstliche Implementierungen von Prozessen als Technologien gelten, werden nicht alle Prozesse als Technologien implementiert. Und vor allem drittens können unterschiedliche Technologien den gleichen Prozess mit unterschiedlichen Mitteln umsetzen. Und da der Satz von Mitteln zum Implementieren jeder Operation des Prozesses immer offen ist (im Prinzip ohne Beschränkungen), ist es unmöglich, eine vollständige Klassifizierung von Technologien zu erstellen, die auch nur einen Prozess implementieren. Darüber hinaus sind solche Klassifikationen immer unproduktiv und können nichts wesentlich Neues liefern, da sie Kombinationen nur bekannter Mittel zur Durchführung von Operationen enthalten.

Gleichzeitig ist die Menge von Prozessen, die aus einer abzählbaren Menge von Operationen besteht, auch abzählbar, d.h. vorausgesetzt, dass die Menge aller möglichen Operationen bestimmt ist, ist die Konstruktion einer vollständigen Klassifikation von Prozessen ein vollständig lösbares Problem.

Um eine vollständige und produktive Klassifikation zu erhalten, die nicht nur bekannte, sondern auch alle möglichen (vorstellbaren) IPs enthält, ist es notwendig, sich auf die unveränderlichen Eigenschaften (Attribute) beliebiger IPs zu verlassen. Die ersten Voraussetzungen, um solche Attribute zu finden. IPs dienen erstens der Untrennbarkeit von Informationen aus Subjekt-Objekt-Beziehungen, und zweitens der Tatsache, dass der vollständigste Satz von IPs im Subjekt selbst implementiert ist (alle künstlich erzeugten IPs reproduzieren, duplizieren nur einige vom Subjekt ausgeführte IPs, es ist das Subjekt, das Programme für das Funktionieren und die Verwaltung künstlicher Systeme festlegt). Um die Attribute zu finden, die geistiges Eigentum definieren, ist es daher notwendig, das Thema und insbesondere seine Informationstätigkeit zu untersuchen.

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Durch das Studium dieses Themas lernen die Schüler

wie man den Informationsprozess versteht

Was sind Informationsprozesse in der Gesellschaft, Tierwelt, Technologie.

was ist informationstechnologie

Welche Rolle spielt der Personal Computer in der Informationstechnologie?

Das Konzept des Prozesses

Im Alltag ist der Mensch ständig mit verschiedenen Prozessen konfrontiert: Jahreszeitenwechsel, Kochen, Anzug schneidern, Brot backen, Aufsatz schreiben etc. Einige Prozesse finden in Wildtieren statt, andere in der menschlichen Gesellschaft. Manche Prozesse laufen unabhängig von menschlichem Einfluss ab, bei anderen nimmt eine Person eine aktive Rolle ein.

Der Produktionsprozess verwendet technologische Prozesse, die sich erheblich unterscheiden können. Für das Backen von Brot und die Herstellung hochpräziser Geräte sind andere Komponenten und Geräte erforderlich.

Informationen spielen im Prozessverlauf eine besondere Rolle. Demonstration

Mit Hilfe der Sinne nimmt der Mensch Informationen wahr, begreift sie und trifft aufgrund seiner Erfahrung, seines Wissens und seiner Intuition Entscheidungen.

Als Informationsprozesse werden die Prozesse bezeichnet, die mit dem Sammeln, Speichern, Suchen, Verarbeiten, Kodieren und Übermitteln von Informationen verbunden sind. Informationsprozesse finden nicht nur in der menschlichen Gesellschaft, sondern auch in der Tier- und Pflanzenwelt statt.

Informationsprozesse in der Gesellschaft

Seit unserer Kindheit beschäftigen wir uns mit Informationsprozessen. Beim Bau eines Hauses aus Würfeln oder beim Spielen von Mutter-Töchtern werden Kinder unwillkürlich in den Informationsprozess hineingezogen. Das Hauptziel des Spiels sind Informationen. Um zu pauchieren und Wissen zu vermitteln, um etwas über die Gefahr zu erfahren, um ihre Einstellung zu dem, was passiert, auszudrücken, müssen Menschen miteinander in Kontakt treten. Dieses Phänomen wird als Kommunikation bezeichnet und ist die Grundlage der Informationsprozesse in der menschlichen Gesellschaft. Kommunikation wird oft nicht nur als Prozess bezeichnet, sondern auch als Weg und Mittel, um ein Objekt von einem Ort an einen anderen zu übertragen. Menschen kommunizieren mit Hilfe von Sprache, Gesten, Büchern, Fernsehsendungen, Filmen, Zeitungen, Computern usw. Menschen stellen die wichtigsten Objekte in einem Kommunikationssystem dar. Kommunikation ist ein wechselseitiger Prozess. Eine Person empfängt nicht nur Informationen, sondern übermittelt sie auch, indem sie Kontakt mit anderen Personen aufnimmt, die Zugang zum globalen Informationsraum haben. Ohne Informationsaustausch ist die Entwicklung der menschlichen Gesellschaft unmöglich. Die äußere Umgebung prägt Informationsprozesse und damit auch die Kommunikation. Die Kommunikationsumgebung ist eine Reihe von Bedingungen für den Informationsaustausch. Im Laufe der Jahre hat sich die Art und Weise, wie Informationen übertragen werden, enorm verändert. Frage an die Studierenden: Was halten Sie von diesen Änderungen?

Mit dem Aufkommen von Computern erhält die Entwicklung von Informationsprozessen eine beispiellose Bandbreite. Jetzt sind Informationssysteme aufgetaucht, die einer Person die Möglichkeit geben, Informationen fast sofort zu empfangen und zu übertragen. Die Verwendung dieser Systeme erfordert jedoch bestimmte Kenntnisse von einer Person.

Die Übermittlung von Informationen ist für deren Verbreitung erforderlich. Die Übermittlung von Informationen kann im direkten Gespräch zwischen Personen, durch Korrespondenz sowie mit Hilfe technischer Kommunikationsmittel erfolgen. Die Hauptgeräte für die schnelle Übertragung von Informationen über große Entfernungen sind derzeit Telegrafen, Funktelefone, Fernsehsender und auf Computersystemen basierende Telekommunikationsnetze. Solche Kommunikationsmittel werden üblicherweise Informationsübertragungskanäle genannt. Es ist zu beachten, dass Informationen bei der Übertragung verfälscht werden oder verloren gehen können. Dies geschieht, wenn die Informationskanäle von schlechter Qualität sind oder Rauschen (Interferenz) auf der Kommunikationsleitung vorhanden ist.

Die Übermittlung von Informationen ist immer ein wechselseitiger Prozess. In dem es eine Quelle und einen Empfänger von Informationen gibt. Die Quelle sendet Informationen und der Empfänger empfängt sie. Demonstration Die Informationsbeschaffung basiert auf der Reflexion verschiedener Eigenschaften von Prozessen, Objekten und Umweltphänomenen. Dieser Prozess drückt sich in der Wahrnehmung durch die Sinne aus. Um die Wahrnehmung von Informationen zu verbessern, hat sich eine Person verschiedene individuelle Geräte und Geräte ausgedacht - Brillen, Ferngläser, ein Mikroskop, ein Stethoskop, verschiedene Sensoren usw.

Informationsprozesse in Wildtieren

Sowohl in der Tierwelt als auch in der Welt der Menschen spielen Informationen eine große Rolle. Die Sonne scheint, es regnet, Frost - die Pflanzenwelt reagiert darauf, nachdem sie diese Informationen erhalten hat: Blätter blühen, Blumen blühen, Blätter fallen usw. Solche Informationen dienen als Signal für das Ablaufen verschiedener physikalisch-chemischer Prozesse in Zellen und steuern diese somit.Tiere nutzen andere Kommunikationswege, die in ihrem Leben eine wichtige Rolle spielen. Das sind Geräusche, Gerüche, Berührungen. Das Überleben einer Tierpopulation beruht weitgehend auf dem Austausch von Informationssignalen zwischen Mitgliedern derselben Population, das zielgerichtete Verhalten lebender Organismen auf dem Empfang von Informationssignalen. Demonstration

Informationsprozesse in der Technik

Wir werden ständig mit Informationsvorgängen in der Technik konfrontiert, ein Kind macht beim Spielen mit einem gesteuerten Auto oder Schiff die erste Bekanntschaft mit Informationsvorgängen in der Technik. Am Ende des Jahrhunderts schuf die Wissenschaft Roboter - automatische Mechanismen, die von einem Computer gesteuert wurden. Sie werden verwendet, wenn die Anwesenheit einer Person eine schwierige oder unmögliche Aktion ist. Die Roboter sind mit Videokameras und Geräten zur Klimaforschung ausgestattet. TV-Programme umschalten, Lautstärke ändern, Mikrowellenbetrieb einstellen usw. All dies sind in der Technik ablaufende Informationsprozesse. In der Physik, die die unbelebte Natur untersucht, ist Information ein Maß für die Ordnung eines Systems auf einer Skala "Chaos - Ordnung. Eines der Grundgesetze der klassischen Physik besagt, dass geschlossene Systeme, in denen kein Austausch von Materie und Energie mit der Umgebung stattfindet, dazu neigen, sich im Laufe der Zeit von einem weniger wahrscheinlichen geordneten Zustand in den wahrscheinlichsten chaotischen Zustand zu bewegen.

Abschlussfragen für den Unterricht

1. Was bedeutet das Wort „Informationen“? 2. Was ist Informationstechnologie? 3. In welchen Formen liegen Informationen vor? 4. Warum brauchen Menschen Ihrer Meinung nach Informationen? 5. Wie ist die Kommunikationsumgebung? 6. Welche Geräte verwendet eine Person zur Kommunikation?

Hausaufgaben. Nennen Sie Beispiele für die Übertragung von Informationen in Wildtieren, Technologie. Nennen Sie Beispiele für technologische Prozesse.

Gebrauchte Bücher

Lehrbuch: Makarova N.V. Klasse 8-9, Ugrenovich N. Klasse 8, Internetquellen.

Kalaschnikow Juri Jakowlewitsch

Informationen gehören ebenso wie Materie und Energie zum Kreis der drei grundlegendsten, wichtigsten und mysteriösesten Wesenheiten unserer Welt. Überraschenderweise beruht nicht nur das gesamte Gepäck des Weltwissens, sondern jeder Bereich menschlicher Aktivität auf diesem Konzept. Nicht nur die Phänomene des Lebens, sondern auch alle komplexen technischen, biologischen und sozialen Ebenen seiner Organisation stehen in direktem Zusammenhang mit dem Begriff „Information“. Und obwohl die Frage, was sich hinter dem Wort „Information“ verbirgt, schon lange diskutiert wird, kann uns die Wissenschaft bis heute keine eindeutigen und befriedigenden Antworten geben: wie sie entstanden ist, nach welchen Gesetzmäßigkeiten sie existiert und sich entwickelt und überhaupt, Was sind „Informationen“? Leider ist das Wesen und die Bedeutung dieses Wortes schwer in einem Wortlaut zu erklären. Mittlerweile hat dieser Begriff selbstbewusst Einzug in unser Leben gehalten und ist in Wissenschaft, Technik und auf Haushaltsebene weit verbreitet. Daher ist „Information“ von großer Bedeutung für die Tierwelt, den Menschen und die Gesellschaft insgesamt. Jetzt kommen wir dem Verständnis von Norbert Wieners Aussage „Information ist Information, nicht Materie und nicht Energie“ immer näher. In diesem Artikel macht der Autor Sie auf sein Konzept des Ursprungs, der Entwicklung und des Verständnisses von „Information“ als einer virtuellen Essenz unserer Welt aufmerksam.

1. Allgemeine Information. Der Artikel, auf den Sie aufmerksam gemacht werden und mit dem Sie sich jetzt vertraut machen werden, ist insofern bemerkenswert, als er uns dazu bringt, die zahlreichen Geheimnisse und Mysterien eines so erstaunlichen Phänomens wie „Information“ zu überdenken und zu überdenken, und uns dazu zwingt, all seine bekannten und kleinen Dinge zu betrachten -bekannte Seiten aus einem neuen Blickwinkel. Dieser Artikel ist offen für seine eigenen Antworten, Fragen und Überlegungen, dank denen er helfen soll, nicht nur über Ihre Einstellung zu „Informationen“ nachzudenken, sondern auch Ihre offensichtlichen oder nicht offensichtlichen Wahnvorstellungen wie von außen zu sehen. Hier wird zum größten Teil die Version des Autors der Vision und des Verständnisses von "Information" präsentiert. Aus diesem einfachen Grund glaube ich nicht, dass der Artikel „ultimative Wahrheit“ enthält. Einige der aufgeworfenen Fragen können sich als ziemlich unerwartet oder sogar kontrovers herausstellen. Das Hauptanliegen des Autors war jedoch, möglichst nicht nur zu initiieren, sondern das Interesse von ausgebildeten Fachleuten oder einfach denkenden Wissenschaftsbegeisterten für zwei große und geheimnisvolle Phänomene unserer Natur - Information und Leben - zu intensivieren. „Informationen“ in der Form, in der wir sie heute verstehen und wahrnehmen, sind offensichtlich so lange her wie das Leben selbst. Die Frage, was sich hinter diesem Konzept verbirgt, wurde jedoch erst in jüngster Zeit, ab Mitte des 20. Jahrhunderts, diskutiert. Und das ist sehr seltsam, da eine Person Informationen seit Zehntausenden von Jahren verwendet. Und Erbinformationen existieren im Allgemeinen und werden seit mehr als 3,5 Milliarden Jahren von Generation zu Generation weitergegeben. Es ist auch bemerkenswert, dass uns das Mysterium der Information von Zeit zu Zeit nicht nur über ihr Wesen und ihre Natur nachdenken und reflektieren, sondern sogar unsere Einstellung dazu neu bewerten und ändern lässt. Information und Leben sind Phänomene, die so außergewöhnlich und so „vital“ miteinander verbunden sind, dass die moderne Wissenschaft ständig auf der Suche nach der Bedeutung und Essenz dieser beiden erstaunlichen Phänomene unseres Planeten ist.

In der Zwischenzeit hat sich der Umgang mit „Informationen“ im Laufe der Zeit in zwei verschiedene Richtungen ihres Verständnisses geteilt, nämlich: die alltägliche Ebene ihrer Wahrnehmung und die wissenschaftliche Herangehensweise an ihre Probleme. Diese Tatsache sollte beachtet werden, da ein Missverständnis der Essenz von Informationen häufig die Ursache für kognitive Illusionen und unlösbare Kollisionen ist. Auf der alltäglichen Ebene wird „Information“ von uns im weitesten Sinne des Wortes wahrgenommen und meist mit dem Sinn oder der Bedeutung der Botschaft in Verbindung gebracht. Wenn die Information aus dieser Sicht nichts Neues enthält, dann hat sie für uns keine Bedeutung mehr. Außerdem denken wir immer in unserer eigenen Sprache, sodass die in einer anderen Sprache präsentierten Informationen, obwohl sie existieren, in der Regel auch keinen Sinn für uns ergeben. Wie sie zuvor sagten, ist es für uns ein „chinesischer Buchstabe“. Insofern sind Sinn und Bedeutung der alltäglichen Informationen, die wir erhalten, subjektive Konzepte, die für jeden von uns ihre eigene individuelle Bedeutung haben. „Information“ hat dabei keine klar definierten Grenzen und kann nicht als Kriterium für die Wahrheit oder den Wert bestimmter Botschaften dienen. Offensichtlich werden sowohl das Verständnis als auch die Wahrnehmung davon nur durch das Niveau unserer Kompetenz bewertet. Aus wissenschaftlicher Sicht haben Informationen einen allgemeinen und universellen Charakter, daher werden sie in verschiedene Existenzkategorien, Typen und Darstellungsformen eingeteilt; nach Zweck und Umfang; nach seinen technischen oder biologischen Eigenschaften; nach Stoffarten und Energiesubstraten, die zur Übermittlung von Botschaften verwendet werden; B. zu Aufzeichnungs- und Programmiersprachen, Kommunikationskanälen und Übertragungsmethoden etc. etc. Der wissenschaftliche Umgang mit dem Begriff „Information“ beinhaltet nicht nur das Studium ihrer Eigenschaften, der Gesetzmäßigkeiten ihrer Aufnahme und Transformation, sondern auch deren Kenntnis technische oder biologische Verfahren, die zu ihrer Darstellung, Anhäufung, Verarbeitung und Übertragung eingesetzt werden. Dank des wissenschaftlichen Ansatzes hat die Informationstechnologie inzwischen fast alle Arten menschlicher Aktivitäten abgedeckt - öffentliche Sphären, Produktion, Wissenschaft, Bildung, Medizin, Bankwesen, Alltag usw. Zum Beispiel ist das Internet mithilfe von Computertechnologie inzwischen zu einem geworden eines der markantesten Beispiele Kommunikationsgemeinschaft von Menschen verschiedener Nationalitäten und Kontinente. Es sei darauf hingewiesen, dass „Information“ ein äußerst umfassender Begriff ist. Es ist vielfältig und facettenreich, es kann in verschiedenen Typen, Formen und Kategorien existieren, es kann immer wieder von einer seiner Formen in eine andere übergehen, es kann verloren gehen, wiederhergestellt und zerstört werden. Kein Wunder, dass sie in den Kreis der erstaunlichsten und mysteriösesten Wesenheiten unserer Welt aufgenommen wird. Und das Wichtigste: Informationen in Wildtieren, Gesellschaft und Technik sind in der Regel nicht rein statischer Natur, denn sie dienen immer auch Melde-, Steuerungs- oder Steuerungsprozessen. Einerseits können Informationen eine Signalform haben, die es einer Person ermöglicht, Informationen über Vorgänge in technischen oder biologischen Systemen zu erhalten, verschiedene Naturphänomene zu beobachten oder Ereignisse in verschiedenen Bereichen menschlichen Handelns zu steuern und auf dem Laufenden zu halten. Andererseits können Informationen in beliebigen komplexen Systemen auch zur Steuerung laufender Prozesse dienen. Wie wir sehen, ist „Information“ als Entität so vielseitig, dass sie noch immer nicht eindeutig definiert werden kann. Es gehört wie Materie und Energie zum Kreis der drei wichtigsten und wichtigsten Wesenheiten unserer Welt und ist daher von allerlei Mysterien und Vermutungen umgeben. Offensichtlich sollte das Studium von Informationen sehr vorsichtig behandelt werden, beginnend nur mit den Formen und Typen, die uns am meisten interessieren. Und der Begriff „Informationen“ der alltäglichen Ebene muss mit ausreichender Vorsicht behandelt werden, insbesondere wenn er unangemessen verwendet wird, beispielsweise um bestimmte „wissenschaftliche“ Ideen und Konzepte zu beweisen. In diesem Fall haben wir immer einen Grund, in einer Zwickmühle zu sein.

2. Das „zentrale Dogma“ der Information. Es gibt zahlreiche Definitionen des Begriffs „Information“, die manchmal weder die Bedeutung noch das Wesen dieses Phänomens widerspiegeln. Trotz des Vorhandenseins einer speziellen Wissenschaft der „Informatik“ ist die gesamte vorgeschlagene Dekodierung des Wortes „Information“ immer noch umstritten. Inzwischen können die bestehenden Widersprüche, so der Autor des Artikels, auf recht einfache Weise überwunden werden. Dazu müssen Sie sich nur an bestimmte Prinzipien und Regeln halten. Ich werde versuchen, kurz meine Version des Verständnisses der Informationen darzulegen. Zunächst ist bei dieser Gelegenheit an die Verallgemeinerung von Norbert Wiener zu erinnern, der einmal unmissverständlich gesagt hat: „Information ist Information, nicht Materie und nicht Energie. Jener Materialismus, der dies nicht anerkennt, kann gegenwärtig nicht lebensfähig sein.“ Beachten Sie, dass sich trotz der offensichtlichen Einfachheit dieses Satzes hier eine besondere Tiefe des Denkens und Verständnisses von Informationen als Naturphänomen verbirgt. Leider ist der Subtext dieser Formulierung noch nicht vollständig entschlüsselt, und vieles, was daraus folgt, ist praktisch unentdeckt oder unbemerkt geblieben. Insofern gibt es meines Erachtens viele gute Gründe und überzeugende Argumente, dieser wunderbaren Formulierung einen eigenen Namen zu geben. Ich schlage vor, es das „zentrale Dogma“ der Information zu nennen. Wie wir weiter unten sehen werden, gibt es viele Argumente und Fakten, die die Notwendigkeit eines solchen Schrittes bestätigen. Lassen Sie uns zunächst darauf achten, dass der von Norbert Wiener betrachtete Satz einen Schlüsselpunkt zum Verständnis von Informationen als allgemeines planetarisches Phänomen widerspiegelt, der zu privaten und ziemlich klaren und präzisen Verallgemeinerungen führen kann. Es ist nur notwendig, diesen Wortlaut zu beachten und seine Anweisungen und Einstellungen ständig zu befolgen. Darüber hinaus stellen wir fest, dass die Argumente des „zentralen Dogmas“ viele Gründe für theoretische Schlussfolgerungen und Überlegungen und insbesondere für die eindeutige Bezeichnung des Begriffs „Information“ liefern. Werfen wir einen kurzen Blick auf diese Argumente. 1. Was uns am meisten fasziniert und erstaunt, ergibt sich zunächst aus dem „zentralen Dogma“: „Information“ ist keine physikalische Größe, obwohl sie dem Leben selbst zugrunde liegt und die Rolle einer der Schlüsselsubstanzen von unsere Welt. Obwohl es zu seiner Verkörperung verschiedene stoffliche und energetische Mittel verwendet, wirkt es immer wie ein eigener Satellit und ein eigenständiges Naturphänomen. 2. Zweitens, obwohl Information eine immaterielle Kategorie ist, kann sie doch nur auf der Grundlage einer systemischen Organisation und auf der Grundlage bestimmter Stoff- und Energieträger existieren und reproduziert werden. Informationen setzen immer das Vorhandensein eines bestimmten Systems voraus, in dem sie verschlüsselt, generiert und übermittelt werden können. Daher agiert Information im System gemäß dem „zentralen Dogma“ immer als ein separates und unabhängiges Phänomen, das einen virtuellen Charakter hat. 3. Daraus folgt, dass die verschlüsselte Information ihrer Natur nach keine materielle, sondern eine virtuelle Einheit ist. Das heißt, es ist weder Materie noch Energie, sondern etwas anderes, das der lebendigen (Materie-)Natur und uns als Idee gegeben ist. Darüber hinaus ist es wichtig zu beachten, dass es trotz seiner Virtualität die Fähigkeit zur selektiven Selektion und evolutionären Vielfalt besitzt und keinen physikalischen Gesetzen gehorcht, sondern nur seinen eigenen spezifischen Prinzipien und Regeln (Muster der Informatik). Darüber hinaus fungiert Information in der Regel immer als Hauptdominante in allen funktionalen Prozessen eines bestimmten Systems. 4. Information ist ein „vielgesichtiger Janus“: Sie kann in verschiedenen Sprachen kodiert sein; in verschiedenen Buchstaben, Zahlen, Zeichen oder chemisch-biologischen Elementen geschrieben sein. Informationen können eine Vielzahl von Formen, Arten und Kategorien haben und auf verschiedene Weise übermittelt werden. 5. Die Nachrichtencodierung erwies sich als eine so effektive Methode zur Aufzeichnung und Übertragung von Informationen, dass diese Prinzipien zunächst in molekularen Systemen der lebenden Natur „entworfen“ und entwickelt und anschließend auf komplexe biologische Systeme angewendet wurden. Verschlüsselte Informationen in Ketten chemischer Buchstaben und Symbole biologischer Moleküle sind jene spekulative Einheit, deren Existenz wir uns mental vorstellen können, das heißt, sie ist für uns eine virtuelle Realität. Für die Biomoleküle selbst ist dies jedoch eine strukturelle und programmatische Realität, die Biomolekülen zum Bauen und Funktionieren gegeben ist. Daher wird Virtual Reality heute als tatsächliche, ereignisbasierte Realität definiert, die zum gegenwärtigen Zeitpunkt wirklich bedeutsam ist. 6. Es ist erstaunlich, dass die allgemeinen Gesetze und Prinzipien der Codierung von Informationen nicht nur zu den grundlegenden Grundlagen des Lebens wurden, sondern in der Folge vom Menschen „wiederentdeckt“ wurden und in vielen Bereichen des menschlichen Handelns weite Verbreitung fanden: in der Technik, in der Wissenschaft, B. im Management, in der Wirtschaft, im sozialen und öffentlichen Bereich usw. Codieren wurde als der Prozess bezeichnet, bei dem bestimmte Informationen und Daten in eine durch den Code bestimmte Menge von Buchstaben (Symbolen, Zahlen oder Zeichen) umgewandelt werden. Und jeder Code ist zu einem Schlüssel geworden, um Informationen von einem seiner Formulare auf ein anderes zu übertragen. 7. Die Fähigkeit derselben Information, in ihren verschiedenen Arten und Formen zu sein und zu existieren, bleibt mysteriös. Darüber hinaus ist dies eine der wichtigsten und grundlegenden Eigenschaften von Informationen. 8. Zu den meiner Meinung nach außergewöhnlichen Eigenschaften von Informationen (z. B. genetischen) gehört, dass sie unzählige Male von Generation zu Generation weitergegeben werden können, indem einfach ihre stofflichen Träger gewechselt werden! Es ist erstaunlich, aber Informationen können aufgrund des endlosen Wechsels ihrer Träger wirklich extrem lange existieren. Wir leben dank der erhaltenen Erbinformationen unserer entfernten und nahen Vorfahren. In unserem Körper laufen die Stoffwechsel- und Energieprozesse in einem endlosen Strom ab, mit dem Alter verändern wir uns ständig, und in unserem Körper gibt es kein einziges Biomolekül, mit dem wir bei der Geburt geboren wurden – nur unser „Ich“ und das Erbgut Informationen bleiben unverändert, dank denen wir existieren und uns entwickeln! 9. Aufgrund dieser Umstände kommt in einem lebenden System die einzigartige Fähigkeit der genetischen Information zum Vorschein, Energie- und Stoffströme zu bewegen, dabei aber selbst unverändert oder nahezu unverändert zu bleiben. Erbinformationen sind die fundamentale Grundlage jedes lebenden Systems! 10. Es liegt auf der Hand, dass Informationen immer nur in Verbindung mit jenen stofflichen und energetischen Mitteln existieren, mit denen sie aufgenommen, übertragen, gespeichert oder umgewandelt werden. Wenn also der Nachrichtenträger zerstört wird, verschwinden die auf diesem Träger aufgezeichneten Informationen sofort. 11. Eine sehr wichtige Eigenschaft von Information ist auch, dass sie nur in dem System eine aktive Kraft sein kann, das sie als wahre semantische Realität wahrnimmt, dh wo sie zu einer wirklich bedeutsamen Entität wird. Daher kann die Arbeit lebender und komplexer technischer Systeme mit dem Fluss und der Zirkulation nur jener Informationen versorgt werden, die in diesen Systemen wirklich bedeutsam und fähig sind. 12. In dieser Hinsicht ist jedes komplexe System in der Lage, nur die Informationen zu verwenden, die seiner Natur innewohnen und innewohnen! Daher zirkulieren in jedem System, zum Beispiel in einem lebenden Organismus, nur „seine eigenen Informationen“. Und die Informationen von Biomolekülen eines anderen Organismus sind diesem Organismus fremd und werden daher immer abgelehnt und abgelehnt. Erinnern Sie sich an die Schutzreaktion des Immunsystems. Dies ist meiner Meinung nach auch eine sehr wichtige Eigenschaft, die im Bereich der grundlegenden Eigenschaften und Informationsprinzipien enthalten ist. 13. Die Informationsübertragung und andere Informationsprozesse erfordern in der Regel relativ wenig Energie, jedoch können schwache Informationseinflüsse im System den Betrieb aller, auch der komplexesten kraftmechanischen oder energetischen Anlagen steuern. Hier haben wir aller Wahrscheinlichkeit nach nur den Hauptteil der erstaunlichen Eigenschaften von „Information“ berührt. Bei diesem Konzept ist es jedoch zunächst notwendig, einen großen Unterschied zwischen den materiellen und energetischen Objekten selbst und den physikalischen Prozessen unserer Welt, die manchmal äußerst grandios sind, und den Informationen, die darüber übermittelt werden, zu sehen. Natürliche Stoffe und physikalische Prozesse gehorchen nur ihren Grundgesetzen, die von den einschlägigen Wissenschaften untersucht werden. Informationen, die vom „zentralen Dogma“ ausgehen, hängen weder von den physikalischen noch von den energetischen Eigenschaften ihres Trägers ab, sie gehorchen nur ihren eigenen Prinzipien und Regeln. All diese zentralen Verallgemeinerungen ermöglichen es uns, Informationen als eine separat existierende Substanz zu behandeln und sie nicht nur als natürliches Phänomen, sondern auch als virtuelle Essenz unserer Welt zu identifizieren.

3. Was ist das also – „Informationen“? Die Nachrichtenübermittlung setzt immer das Vorhandensein von zwei Objekten voraus – der Quelle von Daten und Informationen und ihrem Verbraucher. Wenn wir also in einer langen Übertragungskette von Informationen und Daten jenen Teil der Nachricht finden, der dem „zentralen Dogma“ von N. Wiener entspricht, dann ist dies ganz legal die gesuchte mysteriöse Entität namens „Information“. Wie wir weiter unten sehen werden, erleichtert eine solche Fragestellung unter diesem Gesichtspunkt und Verständnis die schwierige Aufgabe, den Sinn und das Wesen dieses Naturphänomens zu finden, erheblich. Und jetzt fasse ich die obigen Argumente und Fakten zusammen und mache Sie auf eine neue Formulierung aufmerksam, die meiner Meinung nach alle Anforderungen des „zentralen Dogmas“ berücksichtigt: „Informationen“ sind eine Reihe verschlüsselter Informationen oder Daten über beliebige Tatsache, Phänomen oder Objekt, das von dem einen oder anderen System produziert, übertragen und akzeptiert wird. Als Informationen werden hier sinnvolle Daten und Informationen bestimmter Botschaften bezeichnet, die nur verschlüsselt dargestellt werden. Wie wir sehen, impliziert jede Information immer das Vorhandensein eines eigenen Systems, in dem sie zirkulieren kann – um wahrgenommen, verarbeitet, generiert und übermittelt zu werden. Informationsprozesse stehen immer in direktem Zusammenhang mit der Auswahl der notwendigen Informationen und Daten, so dass Informationen immer aus den Quellen „gezogen“ werden, die für dieses System unerlässlich sind. Aus wissenschaftlicher Sicht werden Informationen derzeit als „sinnvolle Informationen (Daten) interpretiert, die in einer bestimmten Nachricht enthalten sind und der Person oder Maschine, die die Nachricht empfängt, zuvor unbekannt waren. Die Nachricht kann eine Form haben, die für die Übertragung, Speicherung und andere Informationsprozesse in automatisierten Systemen ungeeignet ist. Dabei werden verschiedene Methoden der Nachrichtentransformation verwendet, wie z. B. Abtasten, Codieren, Modulieren, um das optimale Signal zu erhalten. Ein Signal ist ein Übertragungsmittel (Träger) einer Nachricht. Im Allgemeinen ist ein Signal eine eindeutige Darstellung einer Nachricht, die immer in irgendeiner physikalischen Ausführungsform existiert. Das Signal kann Informationen über das Ereignis tragen, dh es kann diesem eindeutig entsprechen. Unter bestimmten Bedingungen kann das Signal ohne Informationsverlust umgewandelt werden. Wie Sie wissen, kann eine Nachricht sowohl in analoger (kontinuierlicher) als auch in diskreter (Buchstabe, digitaler) Form physisch dargestellt werden. Analysiert man diese Darstellungsformen jedoch vom Standpunkt des Wiener „Zentraldogmas“, so kommen sehr interessante Tatsachen ans Licht. Beispielsweise entspricht eine analoge Nachricht immer einer kontinuierlichen physikalischen Größe (z. B. elektrische Spannung), deren zeitliche Änderung den Verlauf des betrachteten Prozesses widerspiegelt. Es ist leicht einzusehen, dass diese Form der Kommunikation nur auf physikalischen Gesetzen beruht und gewisse physikalische Vorgänge in einem bestimmten proportionalen Verhältnis vollständig wiederholt. Um beispielsweise große elektrische Strom- oder Spannungswerte in elektrischen Anlagen zu messen, werden spezielle Messwandler verwendet, deren Funktionsprinzip auf den Gesetzen der Elektrotechnik basiert. Hier sind sowohl an den gemessenen als auch an den angezeigten Prozessen hauptsächlich Material und Energie beteiligt, nicht aber Informationsprozesse, die offensichtlich naturgemäß nicht den Bedingungen des „zentralen Dogmas“ entsprechen. Dieses Verfahren ist eine rein technische Erfindung des Menschen und aus Sicht des „zentralen Dogmas“ nicht informativ, da es hier keine Kodierungselemente (also virtuelle Komponenten, die Informationsprozesse charakterisieren) gibt. Offensichtlich ist die analoge Form der Informationsübertragung nicht informativ. Es ist jedoch eine andere Sache, wenn eine diskrete Form der Übertragung verwendet wird, wenn Nachrichten durch einen festen Satz bestimmter Elemente dargestellt werden, aus denen bestimmte Sequenzen zu bestimmten Zeitpunkten gebildet werden. Wichtig ist hier nicht die physikalische Natur der Elemente, sondern die Tatsache, dass der kombinatorische Satz von Elementen endlich ist und daher jede diskrete Nachricht eine bestimmte Anzahl von Werten einer bestimmten Menge übermittelt. Die Elemente, aus denen eine diskrete Nachricht besteht, werden Buchstaben oder Symbole genannt. Diese Buchstaben bilden das Alphabet. Buchstaben sind hier im Gegensatz zur üblichen Darstellung beliebige Elemente (gewöhnliche Buchstaben, Symbole, Zahlen, mathematische oder syntaktische Zeichen usw.), die zur Darstellung diskreter Nachrichten verwendet werden. Wenn einem der Elemente ein entsprechender numerischer (digitaler) Wert zugewiesen wird, dann werden die präsentierten Informationen rein digital. Werden in lebenden Zellen Aminosäuren (chemische Buchstaben) als Bausteine verwendet, die durch den genetischen Code kodiert sind, dann erhält die dargebotene Information einen molekularbiologischen Charakter etc. Bei einer diskreten Form der Botschaftsdarstellung in der Regel der Zustand ihre Virtualität und Unabhängigkeit von physikalischen oder chemischen Eigenschaften ihres Trägers. Dabei wird die Bedingung des „zentralen Dogmas“ klar eingehalten, der verschlüsselte Teil der Botschaft hat also immer den Status einer Information. Auf der alltäglichen Ebene des Informationsverständnisses führt die semantische „Verschiebung“ (Vermischung) verschiedener Informationsmuster und -konzepte mit den Gesetzen und Konzepten der materiellen Welt manchmal zu verschiedenen Weltanschauungsillusionen. Zum Beispiel erklären einige Forscher „die anfängliche programmatische Entwicklung der materiellen Welt“. Gleichzeitig vergessen sie offensichtlich, dass die Programmabfolge von Aktionen nur in Informationssystemen festgelegt ist und immer virtuellen Komponenten - Befehlen und Daten, dh Programmen - untergeordnet ist. Alle Entwicklungsprozesse träger Natur können meiner Meinung nach nicht als Beispiel für solche programmatischen Handlungen dienen, da sie den Gesetzen der materiellen Welt gehorchen und keinen Informationsbefehlen von oben unterliegen. Einzige Ausnahme kann der biotische Stoffkreislauf sein, der auf der Erde von lebenden Systemen durchgeführt wird. Tatsächlich haben wir mit dem Begriff „Information“ im Internet und in der Literatur eine solche Verwirrung, dass einige Forscher sogar damit begannen, zu berechnen, wie viele Informationen in dem einen oder anderen trägen materiellen Objekt enthalten sind. Es ist offensichtlich, dass jedes materielle Objekt oder jeder Prozess inerter Natur seine eigenen individuellen physikalischen oder chemischen Eigenschaften hat, die allen bekannten physikalischen oder chemischen Gesetzen gehorchen. Es ist jedoch klar, dass keine Tests und Geräte das Vorhandensein verschlüsselter Informationen und Daten in diesen Objekten erkennen können. Das Vorhandensein und die Realität der materiellen Welt ist eine Sache, und eine ganz andere, Informationen über ihre Eigenschaften zu erhalten, deren gesamter Prozess nicht nur mit der Auswahl der erforderlichen Informationen und Daten, sondern auch mit deren Verarbeitung verbunden ist die Prozesse der Kodierung, Transformation und Übermittlung von Nachrichten. Daher ist es meiner Meinung nach auf der alltäglichen Ebene des Verständnisses von Informationen rechtswidrig zu sagen, dass irgendeine Art von Information in einem inaktiven Objekt oder Prozess enthalten ist. Jedes leblose Objekt hat nur seine eigenen physikalischen Eigenschaften, und Informationen darüber sind bereits eine Einheit anderer Natur. Informationen sind verschlüsselte Daten und Informationen über ein Objekt, die kein Objekt inaktiver Natur selbst produziert und daher nicht haben kann. Einige Forscher glauben, dass es in der unbelebten Natur die einfachsten Arten von Informationswechselwirkungen gibt, die noch in den Kinderschuhen stecken, zum Beispiel während katalytischer Wechselwirkungen, wenn einfache chemische Reaktionen durch chemische Katalysatoren beschleunigt werden. Es ist leicht zu verstehen, dass dieser rein chemische Effekt nichts mit informationskodierten Prozessen zu tun hat. Oder noch überraschender, wenn sie ohne ersichtlichen Grund und ohne wissenschaftliche Begründung die Existenz von Informationen überall, zunächst und überall, in Form eines unendlichen Weltabsoluten postulieren und die gesamte Entwicklung der toten und lebendigen Natur diesem angeblich unterordnen Information. Wo also sind diese Informationen und warum eignen sie sich nicht für Tests und Identifizierungen, nicht einmal durch moderne wissenschaftliche und technische Methoden und Mittel? Natürlich sollte berücksichtigt werden, dass Objekte unbelebter Natur keine Informationscodes über ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften senden. Informationen über ein Objekt sind nur mit Hilfe geeigneter Sensoren, technischer (oder biologischer) Informationswandler und Sende- und Empfangssysteme möglich. Offensichtlich müssen für die Übertragung und den Empfang jeglicher Signal- und Steuerinformationen eigene technische oder biologische Systeme vorhanden sein. Diese Systeme bestehen zum einen immer aus einer materiellen Hardware, die dazu bestimmt ist, Steuersignale zu codieren, zu übertragen, umzuwandeln und in Steuerhandlungen am Steuerobjekt umzusetzen oder dem Empfang von Alarmsignalen zu dienen. Zweitens bestehen diese Systeme auch immer aus einem virtuellen (codierten) Teil - Steuerbefehle, Alarmsignale usw. Damit außerdem der logische Mechanismus der Hardware eines solchen Systems funktioniert und streng nach diesen handeln kann Programm, dessen Struktur virtuelle Komponenten, also Befehle und Daten, geladen werden müssen. Denken Sie daran, dass selbst ein Computer ohne Software von Benutzern als „Hardware“ bezeichnet wird. Folglich ist „Information“ in komplexen Systemen der Steuerung (Alarmierung) und Steuerung von Objekten und Prozessen ein solches virtuelles Bindeglied, mit dessen Hilfe einerseits die Steuerung der Prozesse erfolgt und andererseits , ist es möglich, sie fernzusteuern. Insofern sind virtuelle Informationen, die dem „zentralen Dogma“ von N. Wiener entsprechen, im Gegensatz zu den vielen existierenden Formulierungen als klassisch zu bezeichnen.

SEITENUMBRUCH--

4. Informationen sind die verschlüsselten Daten und Informationen einer bestimmten Nachricht. Zu beachten ist, dass alle physikalischen, Licht-, Ton- und sonstigen Vorgänge physikalischen Gesetzmäßigkeiten unterliegen, wodurch sie selbst keinen Informationsstatus haben. Informationen über sie werden nur in Form von Codesignalen übertragen, die aufgrund besonderer technischer oder biologischer Mittel ihrer Verarbeitung, ihres Empfangs und ihrer Übertragung empfangen werden. Daher ist es unmöglich, Informationen nicht nur ohne die Empfangsmittel (Sensoren) der untersuchten Prozesse zu empfangen und zu übertragen, sondern auch ohne die materiellen und energetischen Mittel ihrer Codierung, Aufzeichnung, Speicherung, Transformation und Übertragung. Informationsbotschaften werden erst durch den materiellen Träger, der die verschlüsselten Botschaften trägt, sicht-, hör- oder fühlbar. Bilder von Objekten der Welt um uns herum fallen auf die Netzhaut unserer Augen, wo sie in Pulscodesignale eines schwachen elektrischen Stroms umgewandelt und durch den Sehnerv an den entsprechenden Teil des Gehirns übertragen werden. Dort werden die Informationen verarbeitet und in visuelle Empfindungen umgewandelt. Die Sehbahnen des rechten und linken Auges können als gutes Beispiel für die parallele Zweikanal-Übertragung von Informationen dienen, und dies ermöglicht es uns, Objekte im Volumen dreidimensional zu sehen. Hörkanäle zum Übertragen von Informationen von beiden Ohren sind ebenfalls ein Beispiel für eine Zweikanalübertragung von Toninformationen. Sehen, Hören, Schmecken, Riechen (taktile Empfindungen) und Fühlen sind die fünf Hauptsinne, mit denen wir die Außenwelt wahrnehmen. Jeder dieser Sinne hat seine eigenen sensorischen Systeme, die dazu dienen, verschiedene Arten von Informationsbotschaften an unser Gehirn zu übermitteln, wo sie aufgezeichnet, umgewandelt und zur angemessenen Verarbeitung und Verwendung in Verhaltensreaktionen erneut übertragen werden. Wie wir sehen können, hat jeder lebende Organismus alle notwendigen Systeme, um verschiedene Arten von Licht, Ton und anderen physikalischen Einflüssen zu akzeptieren, die ihrer Definition nach noch keine Informationen sein können, da es sich um rein physikalische Kategorien handelt. Sie werden erst informativ, wenn sie in Code-Signalfolgen umgewandelt werden, die von unserem Gehirn wahrgenommen werden. Diese Tatsache gibt uns die Möglichkeit, die Welt um uns herum wahrzunehmen, angemessene Entscheidungen zu treffen und auf aktuelle Informationen adäquat zu reagieren. In den Sensorsystemen lebender Organismen und in technischen Informationssystemen werden in der Regel Methoden der Kanaltrennung verschiedener Arten von Informationen und verschiedene Prinzipien ihrer Codierung, Transformation und Übertragung verwendet. Daher erhalten wir alle Informationen immer in verschlüsselter Form. Es gibt einfach keine andere natürliche Information für uns. Manchmal denken wir, und manchmal sind wir uns sogar sicher, dass Informationen in verschlüsselter Form nur in komplexen technischen Systemen existieren, aber tatsächlich sind wir unser ganzes Leben lang damit beschäftigt, Informationen, die in einem Code geschrieben sind, in Informationen eines anderen Codes zu übersetzen. Zum Beispiel übersetzen (rekodieren) wir verbale (auch verschlüsselte) Informationen in die Sprache der Buchstabenbezeichnungen und schreiben sie mit den Buchstaben des russischen (oder anderen) Alphabets auf; wir übersetzen Nachrichten, die wir in einer Fremdsprache erhalten, in unsere Muttersprache; Selbst über das Telefon verschlüsseln und übertragen wir ständig Geschäfts- oder Haushaltsinformationen. Wir sind ständig nur damit beschäftigt, eine Art von Informationen in eine andere Form, eine Form in eine andere zu codieren und umzucodieren, aber wir tun dies alles mit einer solchen Geschwindigkeit und Automatisierung, dass praktisch keiner von uns diese Prozesse einfach bemerkt! Es ist wichtig zu erkennen, dass Informationsbotschaften niemals „von alleine“ gehen können, ihre Übertragung von der Quelle zum Verbraucher erfolgt immer mit Hilfe verschiedener Transceiver-Geräte, wobei verschiedene Arten von Materialien und Energiemitteln zur Codierung, Transformation und Übertragung verwendet werden. Darüber hinaus ist „Information“ gemäß dem „zentralen Dogma“ von Norbert Wiener beim Senden, Empfangen und anderen Informationsvorgängen weder von den physikalischen noch von den chemischen Eigenschaften und Merkmalen ihres Trägers abhängig, sondern wird gleichsam zu einer unabhängiger virtueller Satellit seines Trägers. Es ist offensichtlich, dass „Informationen“ in ihrer klassischen natürlichen Form immer nur in verschlüsselter Form existieren, zirkulieren und übertragen werden! Kodierung, Übertragung, Speicherung, Verarbeitung und andere Informationsprozesse liegen dem Betrieb aller komplexen Systeme zugrunde, einschließlich Steuer- und Verwaltungseinrichtungen, die nicht nur in technischen, molekularbiologischen, sondern auch in anderen Informationssystemen verwendet werden. Um die verwendeten Begriffe nicht zu verwirren, sollte man daher immer den begrifflichen Unterschied zwischen Objekten (Prozessen), die als Informationsquelle dienen können (oder sind), der Information selbst und ihren Trägern sehen.

5. Schlussfolgerungen ähnlich einer Sensation. Diejenigen, die glauben, dass die ersten Informationen auf der Erde von primitiven Menschen in Felsen gemeißelt, durch Kerben in Tierknochen gemacht oder auf alten Papyri geschrieben wurden, irren sich zutiefst. „Bis heute sind nur wenige alte Aufzeichnungen erhalten, obwohl sie auf Kupferplatten geätzt oder in Stein gemeißelt wurden. Beispielsweise sind die Manuskripte vom Toten Meer und der Rosetta-Stein, der den Schlüssel zur Entzifferung der altägyptischen Hieroglyphen lieferte, nur wenige Jahrtausende alt.“ Der springende Punkt ist jedoch, dass es überzeugende wissenschaftliche Beweise und Grund zu der Annahme gibt, dass die ersten Informationen drei bis vier Milliarden Jahre vor den oben genannten Ereignissen „entstanden“ sind! Das Erstaunlichste ist außerdem, dass es nicht mehr auf einem aus unserer Sicht dauerhaften Informationsträger codiert wurde, sondern auf einem überraschend unzuverlässigen und extrem mikroskopischen molekularen Träger! Und das mag uns auf den ersten Blick als eine völlig hoffnungslose und unvernünftige Technologie erscheinen. Es ist heute mit Sicherheit bekannt, dass genetische und molekulare Informationen in Form von DNA und in Form anderer biologischer Makromoleküle aufgezeichnet, gespeichert und verwendet werden – bioorganische Verbindungen, die so zerbrechlich sind, dass sie durch einfaches Mischen der Lösung leicht in viele verschiedene Fragmente zerfallen mit diesen Komponenten. Daher ist unsere Vorstellungskraft heute von der Tatsache betroffen, dass DNA-Biomoleküle trotz ihrer scheinbaren Unzuverlässigkeit eine unvorstellbare Anzahl ihrer Generationen verändert haben, gleichzeitig aber dennoch die fernsten Informationen, die die meisten sind, an die Gegenwart übermittelt haben uralte biologische Makromoleküle enthalten! Es ist klar, dass dieses Phänomen auf den Eigenschaften von Informationen beruht. Ich übertreibe keineswegs, wenn ich sage, dass das biologische Leben selbst seine Entstehung, Entstehung und evolutionäre Entwicklung zuallererst den bemerkenswerten Fähigkeiten von Informationen verdankt, die mit chemischen Buchstaben und Symbolen verschlüsselt und mit verschiedenen molekularen Mitteln und Trägern übermittelt werden. Mit der Kodierung sind viele bemerkenswerte Eigenschaften lebender Zellen verbunden: 1) die Fähigkeit, genetische Kontrollinformationen zu speichern, zu übertragen und zu verarbeiten; 2) die Möglichkeit der strukturellen und funktionellen Programmierung biologischer Moleküle und zellulärer Strukturen; 3) Kombination von Software und Hardware in den Strukturen von Proteinen, Nukleinsäuren und anderen funktionellen Biomolekülen; 4) die Möglichkeit, die Signalinformationen von Substratmolekülen zu verarbeiten usw. Daher tragen biologische Makromoleküle überall die Informationen, die ihre Klasse und Konfiguration bestimmen und ihr funktionelles Verhalten in lebenden Systemen programmieren. Ist es nicht zum Beispiel die bekannte biologische Tatsache, die uns fasziniert, dass die genetische Information als eigenständige virtuelle Einheit von Generation zu Generation weitergegeben werden kann, indem einfach ihre materiellen Träger gewechselt werden?! Gleichzeitig werden Informationen trotz der körperlichen Zerbrechlichkeit und Zerbrechlichkeit ihres Trägers nicht nur bewahrt, sondern sogar vervielfacht. Natürlich nutzt es zu seiner Erhaltung und Vermehrung verschiedene biologische Systeme und Mechanismen, zum Beispiel eine lebende Zelle. Wie wir sehen, kann man sich immer vergewissern, dass alle oben diskutierten Eigenschaften und Fähigkeiten von Informationen, obwohl sie mysteriös erscheinen, vom Standpunkt der „neuen Formulierung, die in diesem Artikel vorgeschlagen wird“ und von den Bedingungen und Einstellungen der Informationen leicht erklärt werden können „Zentrales Dogma“. Dabei ist festzuhalten, dass „Informationen“ zwar überall dem Menschen dienen, aber zunächst einmal als virtuelle, spekulative Realität fungieren. Darin liegt offenbar sein Hauptgeheimnis. Beachten Sie, dass sowohl die lebende Natur als auch der Mensch seit der Antike Informationen codiert haben, was auf die Richtigkeit der vorgeschlagenen Formulierung hinweist, dass Informationen nur codierte Daten und Informationen sind. Leider haben wir noch nicht ganz erkannt, dass „Informationen“ eine eigenständige Substanz sind und nicht den Gesetzen der materiellen Welt gehorchen, sondern nur ihren eigenen spezifischen Prinzipien und Regeln! Das Ignorieren dieser Tatsache führt unweigerlich zu kognitiven Kollisionen und führt oft zu schwerwiegenden theoretischen Auslassungen und Fehlern. Wir vergessen beispielsweise (oder wissen nicht), dass das funktionelle Verhalten biologischer Makromoleküle in einem lebenden System nicht nur allen bekannten Gesetzen der Physik und Chemie unterliegt. Erstens unterliegt es den Gesetzen der molekularbiochemischen Logik und Informatik, also Informationen, die in den Strukturen biologischer Makromoleküle kodiert (geladen) sind. Folglich sollten sich nicht nur Biophysik, Biochemie, Molekularbiologie, sondern auch Molekularinformatik mit der Erforschung lebender Materie befassen. Leider wird diese Tatsache von Biologen noch nicht erkannt und wahrgenommen, was meiner Meinung nach der Grund für die ideologische Stagnation und Verzögerung beim Studium der biologischen Form der Bewegung der Materie ist. Der Autor dieses Artikels ist seit langem der Meinung, dass die primäre biologische Information, die in den DNA-Strukturen einer lebenden Zelle gefunden wird, verschlüsselte genetische Botschaften und Botschaften sind. Daher werden durch Transkription (Umschreiben) und Übersetzung (Umcodierung) dieser Botschaften in einen Aminosäurecode jene Textanweisungen in die Polypeptidketten geschrieben (geladen), die nicht nur eine Beschreibung der Strukturumwandlungsalgorithmen, sondern auch das Programm enthalten des funktionellen Verhaltens von Eiweißmolekülen. Und durch Enzyme und andere Proteinmoleküle werden alle anderen Makromoleküle und Strukturen einer lebenden Zelle kodiert und programmiert. Wie wir sehen, ist hier das Erscheinen und die Entwicklung lebender Materie auf eine so grundlegende Eigenschaft zurückzuführen wie die Fähigkeit derselben Information, in ihren verschiedenen Arten und Formen zu existieren. Darüber hinaus wird die Übertragung von Informationen von einem seiner Codierungssysteme zu einem anderen normalerweise von verschiedenen Geräten durchgeführt - Decoder, Übersetzer, Konverter usw. Es kann ohne Übertreibung gesagt werden, dass dies nur durch die Gesamtheit aller universellen Eigenschaften von Informationen möglich wurde Aufbau (Kodierung und Programmierung) aus molekularen Monomeren (chemische Buchstaben und Symbole) einer unbegrenzten Menge biologischer Makromoleküle, die sich in Design, Zweck und funktionellen Eigenschaften unterscheiden. Und was am wichtigsten ist, es lieferte nicht nur die potenzielle Wahrscheinlichkeit der Geburt lebender Materie, sondern auch die Prozesse des Informationsmanagements des Austauschs von Energie und Stoffen sowie die grundlegende Möglichkeit, die Prozesse der Selbstregulierung und Selbstreproduktion umzusetzen lebende Materie. Es scheint, dass Biologen ein wenig voreilig waren, als sie diese grundlegenden Eigenschaften lebender Materie zuschrieben. Es ist leicht einzusehen, dass sich alle universellen Eigenschaften, die heute lebender Materie zugeschrieben werden, tatsächlich auf die in ihren Strukturen enthaltenen Informationen beziehen, nicht aber auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften ihrer bioorganischen Träger! Diese Tatsache, obwohl sie wie eine Sensation aussieht, erschließt sich jedoch natürlich bei sorgfältiger Lektüre der „neuen Formulierung“ und des „zentralen Dogmas“ von Informationen. Es ist deutlich sichtbar, wenn man die Eigenschaften sowohl der biologischen Information selbst als auch der Eigenschaften ihres molekularen Trägers betrachtet und untersucht. Selbstverständlich sind alle Beziehungen zwischen diesen beiden Kategorien virtuell zu betrachten, also in der Form, die zwischen Information und ihrem Träger schon immer bestanden hat. Es ist klar, dass die wichtigste funktionale Dominante in der Struktur lebender Materie Information ist! Das Hauptverdienst der lebenden Materie liegt offenbar darin, dass mit ihrer „leichten Hand“ die Informationen, die in ihren Tiefen entstanden sind, wie ein Geist aus einer fabelhaften Flasche entwichen sind! Es ist zu dieser unbändigen und ungezügelten Substanz geworden, die eine extrem hohe Fähigkeit hat (basierend auf Energie und Materie und systemischer Organisation), Kopien von sich selbst zu erstellen (zu replizieren), sich zu entwickeln, zu verbessern und daher für immer in Zeit und Raum zu existieren. Zumindest solange es Energie- und Stoffquellen, geeignete Existenzbedingungen und deren Entwicklungsprogramm zulässt. Es ist erstaunlich, dass wir alle: Menschen, Tiere, Pflanzen und sogar Bakterien nur äußere Hüllen sind, biologische Objekte, die für das Überleben und die weitere Vermehrung dieser Informationsstoffe angepasst sind! Es stellt sich also heraus, dass wir alle jetzt unter dem Diktat von Informationen leben, die uns nicht nur umgeben, sondern auch auf genetischer und molekularbiologischer Ebene in jeden von uns eingebettet und konzentriert sind! Wir sind im Wesentlichen alle Menschen und stellen die höchste Form der Informationssubstanz dar, weil wir buchstäblich aus einer Information bestehen und ihr auf allen Ebenen unseres Wesens untergeordnet sind: auf der Ebene der Gene, der biologischen Moleküle, auf der Ebene jedes Einzelnen Zelle. Die extreme Informationssättigung der Lebenden wurde jedoch leider noch nicht von Biologen verstanden und untersucht. Wir alle: Menschen, Tiere, Pflanzen und sogar Bakterien sind nichts anderes als Informationsstoffe in der molekularbiologischen Leistungsfähigkeit. Und Sie können nichts dagegen tun - es ist nur so, dass Informationssubstanzen auf der Erde in solchen Arten und Formen existieren, die sie auf der Grundlage ihrer primären (genetischen und zellulären) Informationen und Materie bilden, die auf der Erde verfügbar sind. Information… Es erscheint uns immer noch unwirklich und undefinierbar. Seine weite Welt ist vielfältig und wurde noch nicht untersucht. Aber Informationen existieren nicht nur, sondern leben sogar ein vollblütiges Leben in jedem von uns, da wir seine Seele und seinen Körper und die Mittel seines materiellen Inhalts und das Instrument seiner Interaktion mit der Außenwelt sind. Aufgrund dieser Umstände kann argumentiert werden, dass das Leben eine besondere systemische Form der Bewegung, Reproduktion und Generierung von Informationen ist, die auf der Grundlage der Nutzung von Energie und Materie erfolgt. Damit wurde die erste, grundlegende Entwicklungsstufe von Informationsstoffen und deren Technologien auf unserem Planeten auf molekularbiologischer Basis umgesetzt. Seitdem ist die Informationssubstanz die wichtigste Entität auf der Erde und die Information als einer der Hauptbestandteile unserer Welt tatsächlich die Grundlage unseres Universums geworden. Aus dieser Sicht stellt sich heraus, dass das Leben eine solche materielle Form der Bewegung, Zirkulation und Informationserzeugung ist, die gezielt mit der Umwandlung und dem Austausch von chemischer Energie und organischer Materie mit dem Ziel ihrer funktionellen und evolutionären Überführung verbunden ist neue Arten und Formen molekularer und funktioneller biologischer Informationen. ! Aus Informationssicht können wir sagen, dass die biologische Form der Materie all ihre einzigartigen Eigenschaften durch die Kombination von Material (Hardware), Information (Software) und Energiekomponenten zu einem strukturellen und funktionellen Ganzen erhalten hat. Wenn wir jedoch aus einem anderen Blickwinkel berücksichtigen, dass die Haupteigenschaft der Materie verschiedene Bewegungsformen sind - physikalische, chemische, mechanische und andere (die eine grundlegende Rolle bei ihrer Entwicklung spielen), dann kann davon ausgegangen werden, dass das Leben Materie, sowie das Leben selbst ist eine systemische, informationelle Form der Bewegung und Zirkulation von Materie (organische Materie). Die Informationsebene der Entwicklung und Existenz der Materie ist zweifellos eine neue, höhere Ebene ihrer Bewegung und Organisation. Information und Materie agieren hier als gleichberechtigte Partner: Information nutzt Materie als Träger und Materie nutzt Information für eine höhere Ebene ihrer Organisation. Wie nun also sein, welche der Formulierungen trifft eher zu? Beide Formulierungen haben meines Erachtens ihre Daseinsberechtigung, weil sie sich nicht nur inhaltlich ergänzen, sondern jede auf ihre Art und aus unterschiedlichen Blickwinkeln das einzigartige Wesen der lebendigen Materie erklärt. Offensichtlich liegen alle Geheimnisse der biologischen Form der Materie nicht nur in der systemischen Organisation, sondern auch in einem so einzigartigen Phänomen wie der Verschmelzung ihrer drei wichtigsten Bestandteile zu einem strukturellen und funktionellen Ganzen - organischer Materie, chemischer Energie und molekularer Information . Und die Information, die in die Struktur bioorganischer Materie eingeführt wurde, wurde zur organisierenden und systemischen Kraft, die ihre funktionelle Einheit und Bewegung durch verschiedene Entwicklungsstadien garantierte. Leider erzeugt das Phänomen der Dreieinigkeit für den Forscher die Illusion, dass es in der lebenden Materie nichts außer Materie gibt. Daher dominiert bei der Erforschung der biologischen Form der Materie nur noch eine physikalisch-chemische Richtung. In der Zwischenzeit verlangsamt das langwierige Ignorieren der Informationskomponente von Biomolekülen durch Biologen das Studium und die Erforschung lebender Materie bis zum Äußersten. Als Ergebnis gibt es daher eine ideologische Verzögerung und eine Markierung der Zeit. Dies ist aller Wahrscheinlichkeit nach eine Folge des dominierenden Einflusses des Kults um den physikalisch-chemischen Trend, der traditionell in der Molekularbiologie vorherrscht. Überraschenderweise gibt es immer noch Biologen, die die Existenz molekularer Informationen und insbesondere die Tatsache ihrer Beteiligung an verschiedenen chemischen und biologischen Prozessen hartnäckig leugnen. Aber tatsächlich, wie sich herausstellte, haben Informationssubstanzen und ihre Technologien unseren Planeten so überschwemmt, dass man sagen könnte, dass Informationen voll bewaffnet das planetare Diktat ausführen und unsere Welt für viele hundert Millionen Jahre regieren. Es ist einfach unmöglich, dies nicht zu bemerken! Nichtsdestotrotz müssen wir feststellen, dass die wichtigste und grundlegendste Informationsquelle – der gewaltige „Eisberg“ genetischer und iTechnologien, der dem Leben und der Entwicklung der Biosphäre zugrunde liegt – von der Wissenschaft noch nicht identifiziert wurde, also schon weder praktisch noch theoretisch studiert und noch nicht gemeistert? . Inzwischen besteht kein Zweifel daran, dass Information jener virtuelle Vermittler ist, der von Beginn der Geburt des Lebens an den materiellen Teil unserer Welt mit seinem immateriellen Teil verbindet! In diesem Zusammenhang haben wir eine angemessene Gelegenheit, über die parallele Koexistenz zweier Welten zu sprechen. Denn, ob wir wollen oder nicht, die Welt um uns herum ist längst sozusagen in zwei Parallelwelten geteilt, die existieren und miteinander interagieren. Eine davon ist die grenzenlose und in ihrer Form vielfältigste materielle Welt unseres Universums. Die andere ist die mysteriöse und erstaunlich vielfältige Welt der virtuellen Informationen. Die Koexistenz und Interaktion der materiellen und virtuellen Welten seit Beginn der Geburt der lebenden Materie ist nicht nur die Hauptrealität und der semantische Inhalt des Lebens geworden, sondern auch der Grund für seine schnelle Entwicklung und weite Verbreitung. Wir sind die Kinder dieser beiden Welten, weil wir aus materiellen und virtuellen Komponenten bestehen. Und Informationen sind zu einem bestimmenden Maß für viele Dinge und Phänomene geworden, sie haben als universelles Kriterium für die Richtung vieler natürlicher Prozesse und vor allem der Prozesse der biologischen Evolution gewirkt. Wir müssen nur feststellen, dass derzeit alle biologischen, technischen, wissenschaftlichen, sozialen und sonstigen Prozesse den Hauptinhalt dieser beiden Welten bilden. Die virtuelle Welt existiert in uns, und zwar nicht nur aufgrund der Virtualität molekularbiologischer Informationen, sondern auch aufgrund ihrer höchsten schöpferischen Manifestationen, die beim Menschen besonders ausgeprägt sind. Wie die Fähigkeit einer Person zu bewusstem und vernünftigem Verhalten, zu emotionalen Manifestationen, die Fähigkeit zu kognitiven und kreativen Prozessen, Erinnerungsvermögen, intellektuelles Denken, Arbeit, Kreativität, Spiritualität usw. Es ist immens erstaunlich und inspirierend, dass auf den virtuellen Flügeln von Informationen, ausgehend von unserem Planeten Das Leben ist ein großes Wunder des Universums. Die Biosphäre der Erde blühte in einer aufrührerischen Farbe in verschiedenen Farben auf, und dahinter erhebt sich auf denselben erstaunlichen Informationsflügeln die Technosphäre, Noosphäre, Infonoosphäre. Und es ist jetzt schwer vorstellbar, was als nächstes passieren wird?

6. Herkunft der Informationen. Es ist für niemanden ein Geheimnis, dass wir in einer unendlichen Zeit und einem unendlichen Raum leben und in einer materiell existierenden Welt, die in ihrer Form vielfältig ist. Wir wissen, dass unser Planet Erde, der zusammen mit der Sonne und unserer Galaxie durch das Universum rast, nicht nur vor dem Erscheinen des Menschen, sondern auch lange vor dem Erscheinen des Lebens selbst existierte. Was werden wir sehen, wenn wir gedanklich in jene fernen Zeiten zurückkehren, die für uns ein immenser zeitlicher Abgrund sind – das Geheimnis des Nichtseins, die düsteren, leblosen Weiten unseres Planeten oder die rudimentären Lebensformen? Es ist klar, dass damals von keinerlei Informationen die Rede sein konnte. Alle körperlichen Entwicklungsprozesse in jenen fernen Zeiten liefen nur nach den Gesetzen der materiellen Welt ab. Und erst jetzt beginnen wir zu verstehen, dass mit Hilfe der trägen Natur der Erde und des Weltraums und der Energie der Sonne seit Milliarden von Jahren die Bedingungen für die Entstehung zweier erstaunlicher Phänomene unserer Welt geschaffen wurden - Information und Leben - wurden lange und schrittweise vorbereitet. „Nach der Theorie von Oparin wurden unter dem Einfluss von elektrischer Energie aus Blitzentladungen oder durch vulkanische Aktivität freigesetzter Wärme Methan, Wasserdampf und andere Bestandteile der Primäratmosphäre aktiviert, so dass sie miteinander reagierten, was zu der Bildung einfacher organischer Verbindungen. Es wird angenommen, dass diese Verbindungen im Primärozean kondensieren und sich auflösen könnten, der im Laufe der Jahrhunderte allmählich mit einfachen organischen Verbindungen verschiedener Art angereichert wurde. In dieser warmen Lösung interagierten einige organische Moleküle aktiver miteinander und bildeten so größere Komplexe und Strukturen. Übrigens lässt sich eine solche chemische Evolution im Labor nachvollziehen. Es ist auch bekannt, dass einige einfache organische Verbindungen auch in kosmischen Meteoriten gefunden werden, die auf die Erde gefallen sind. Daher ist eine Hilfsvariante nicht ausgeschlossen - die „Befruchtung“ der Erde mit einfachen organischen Verbindungen. Ein wichtiger Meilenstein und das Ergebnis all dieser langwierigen chemischen Prozesse war das Erscheinen einer bestimmten Gruppe einfacher organischer Moleküle (Monomere) auf der Erde, die, wie Sie wissen, später die Grundbausteine der lebenden Materie wurden und schließlich gleichzeitig das alpha-symbolische Alphabet, mit dem es begann, überall molekularbiologische Informationen zu verschlüsseln. Nun ist diese Datenbank ein molekularbiologisches Alphabet, bestehend aus mehr als 30 molekularen Monomeren (chemische Buchstaben und Symbole). Die Zusammensetzung dieses Alphabets umfasst: 1) acht Nukleotide, - „vier von ihnen spielen die Rolle von DNA-Codierbuchstaben, und die anderen vier werden verwendet, um Informationen in der RNA-Struktur aufzuzeichnen“; 2) zwanzig verschiedene Standard-Aminosäuren (chemische Buchstaben von Polypeptiden), die in DNA kodiert sind und dem Matrixaufbau von Protein-Makromolekülen dienen; 3) mehrere Fettsäuren (chemische Symbole), - eine relativ kleine Anzahl einfacher organischer Standardmoleküle, die zum Aufbau von Lipiden dienen; 4) Die Vorfahren der meisten Polysaccharide sind mehrere einfache Zucker (chemische Symbole) usw. In jenen weit entfernten Zeiten wurden diese Monomere (biologische Elemente) jedoch aufgrund äußerer rauer natürlicher Bedingungen zunächst nur in rein chemischen Reaktionen verwendet. Es ist klar, dass Informationen damals noch nicht mit chemischen Buchstaben und Symbolen verschlüsselt wurden. Informationsprozesse könnten natürlich nur beginnen, wenn diese Monomere einen höheren Organisationsgrad hätten. Offensichtlich benötigte die Natur zur Bildung bestimmter Codefolgen aus solchen Elementen (chemischen Buchstaben und Symbolen) keine besonderen verborgenen Kräfte oder den Einfluss eines „höheren Geistes“. Dies wurde durch die vorhandenen Naturkräfte und -bedingungen und jene elementaren Kräfte der Selbstentwicklung ermöglicht, die im molekularen Alphabet selbst enthalten sind. Es stellte sich heraus, dass viele Geheimnisse lebender Materie in direktem Zusammenhang mit den multifunktionalen Eigenschaften typischer biologischer Elemente stehen, die in der Zusammensetzung biologischer Moleküle besonders ausgeprägt sind. Erst die Gesamtheit dieser Kräfte und Bedingungen könnte die Entstehung verschiedener Varianten molekularer Verbindungen ermöglichen und die selektive Selektion von Makromolekülen fördern. Offensichtlich musste jeder chemische Buchstabe oder jedes Symbol eines Elementesystems (z. B. Aminosäuren) seine Codebezeichnung durch das Elementsystem eines anderen Alphabets erhalten, um die Codierungsmechanismen in der biotischen Umgebung zu starten. Aus heutiger Sicht können wir sagen, dass jeder Buchstabe oder jedes Symbol (biologisches Element) und jedes chemische Zeichen eines biologischen Elements (in Analogie zur Codierung von Buchstaben, Symbolen und Zeichen in einem Computer) eine eigene Code-Bezeichnung im Leben hat Zelle! Beispielsweise codiert der genetische Code (drei Nukleotide in mRNA und damit in DNA) jede der 20 typischen Aminosäuren von Proteinmolekülen. Es war dieses Schema, das die Prozesse der linearen und dann der stereochemischen Codierung (Programmierung) biologischer Moleküle in Gang setzen sollte. Und der molekulare Code ist zum Schlüssel für die Übersetzung einer Art von Information in eine andere Art oder einer Form in eine andere geworden. Wir können sagen, dass die Möglichkeit einer konsistenten kovalenten Bindung eine Eigenschaft der Elemente selbst ist. Unzählige chemische Variationen der Sequenzen molekularer Monomere (chemischer Buchstaben) mit ihrer selektiven Auswahl führten allmählich zur Bildung dreidimensionaler Makromoleküle, die zu schwachen Matrix-(Informations-)Wechselwirkungen untereinander fähig sind, dh zu einer bestimmten „rudimentären“ Ordnung von Aktionen. Tatsächlich fand durch diesen Akt sozusagen eine „informationelle Befruchtung“ organischer Materie statt. Verschiedene Biomoleküle begannen sich in der Zusammensetzung und Art der Organisation der Elemente in ihrer Struktur voneinander zu unterscheiden. Informationsinteraktionen, obwohl sie noch in den Kinderschuhen stecken, haben den Totpunkt verlassen und, wie sie sagen, "der Prozess hat begonnen und der Codierungsmechanismus hat begonnen zu arbeiten". Daher kann heute trotz der großen zeitlichen Lücke mit Sicherheit gesagt werden, dass Information in ihrem embryonalen Zustand die Ursache für das Auftreten und die Entwicklung der ersten biologischen Moleküle war. Wenn die ersten Informationen auf der Erde durch chemische Buchstaben und Symbole (Monomere) kodiert wurden, dann begannen die ersten Informationsmakromoleküle, die auftauchten, die Vorboten des Lebens, einen langen Weg, um biologische Strukturen zu bilden. Man kann ohne Übertreibung sagen, dass die chemische Art der Informationsdarstellung genau jene geniale Erfindung der Natur geworden ist, mit deren Hilfe ein Schlussstrich unter die chemische Evolution der Materie gezogen wurde, und die immensen Distanzen und unvorhersehbaren Bahnen der großen Evolution, biologisch, wurden entdeckt. Gleichzeitig erwies sich die Tierwelt als ein so geschickter Kryptograf und wandte auf molekularer Ebene solche Codierungs- und Programmiersysteme an, die die Bewahrung der Geheimnisse der lebenden Form der Materie bis heute buchstäblich garantierten. Die Entdeckung des genetischen Codes Mitte des 20. Jahrhunderts und die Entschlüsselung von Bruchstücken der Replikation, Transkription und Übersetzung der Erbinformation gilt noch heute als große Errungenschaft der Wissenschaft. Unabhängig davon ist anzumerken, dass im molekularen System eine unglaubliche Aufzeichnungsdichte von Informationen erreicht wurde, da ihre Codierung in den Strukturen von Makromolekülen auf submolekularer Ebene unter Verwendung der atomaren Seitengruppen molekularbiologischer Elemente - Nukleotide, Aminosäuren, einfache Zucker, Fettsäuren und andere Monomere. Zur Erinnerung: Eine Nachricht in einer DNA- oder RNA-Kette ist als Nukleotidsequenz kodiert, und die Träger der genetischen Information sind stickstoffhaltige Basen - „seitliche“ Atomgruppen von Nukleotiden. Dementsprechend wird diese Botschaft in der Polypeptidkette eines Proteins als Abfolge von Aminosäuren geschrieben, wobei die Informationsträger deren seitliche R-Gruppen sind. Offensichtlich hat molekularbiologische Information, wie jede andere verschlüsselte Information, Eigenschaften der Virtualität. Hier werden Informationen jedoch mit der elementaren Form organischer Materie codiert - Nukleotide, Aminosäuren und andere Monomere. Es ist in den linearen und dreidimensionalen Strukturen biologischer Moleküle festgehalten und existiert daher wirklich nur in der molekularbiologischen Verkörperung. Die virtuelle Realität der Information ist hier die Realität und Bedeutung eines separaten diskreten molekularen Objekts, das auf die Wirkung der Addition (Fusion) der drei aktiven Komponenten des Lebendigen zurückzuführen ist: Materie, Energie und Information. Und lebende Materie (Biomoleküle) ist bereits eine objektive Realität, die uns in Empfindungen gegeben wird. Daraus folgt, dass die Realität molekularer Informationen gut argumentiert werden kann. Die Geschichte, wie eine lebende Zelle entstanden ist, ist natürlich eine andere, sehr komplexe und extrem lange unbekannte Geschichte. Klar ist nur, dass die lebende Zelle wiederum zum „Embryo“ geworden ist, von dem aus der Siegeszug des Lebens und der Information über unseren Planeten begann. Daher sollte eine lebende Zelle nicht nur als Grundlage des Lebens betrachtet werden, sondern auch als Vorläufer dieser erstaunlichen und mysteriösen Essenz unserer Welt, die heute „Information“ genannt wird. Die dreidimensionalen Strukturen von Chromosomen, Makromolekülen und anderen Zellbestandteilen haben sich als solch idealer Informationsspeicher erwiesen, dass ihre Dichte heute in astronomischen Zahlen geschätzt wird. Daher ist die Informationssättigung zellulärer Komponenten so groß, dass es für uns schwierig ist, sie nicht nur zu bestimmen, sondern sich auch nur vorzustellen.

Leider hat die Molekularbiologie noch nicht den Weg eingeschlagen, die Informationstechnologien lebender Materie zu studieren. Trotzdem gibt es bereits überzeugende Gründe zu der Annahme, dass die allgemeinen Gesetze und Prinzipien der Verschlüsselung von Informationen nicht nur zu den grundlegenden Grundlagen des Lebens geworden sind, sondern anschließend vom Menschen „wiederentdeckt“ wurden und, wie wir sehen, weit verbreitet sind nicht nur in der Technik, sondern auch in allen Bereichen menschlicher Tätigkeit. Daher ist es nicht verwunderlich, dass die Prozesse der Codierung, Übertragung, Speicherung und Transformation von Nachrichten in lebenden biologischen Systemen viele Gemeinsamkeiten mit ähnlichen Prozessen in technischen Informationssystemen haben. Es ist klar, dass Informationen in lebenden Systemen eine molekulare Repräsentationsbasis haben und wie in jedem Sprachsystem durch einen alphabetischen Satz von Buchstaben und Symbolen, geordnet nach einem Code, übertragen werden! Hier erfolgt die Aufnahme und Umkodierung von Informationen mit chemischen Buchstaben oder Symbolen (Monomeren) des allgemeinen molekularen Alphabets. Molekulare Codierung in einer lebenden Zelle kann als Prozess der Darstellung von Daten durch eine Folge chemischer Buchstaben oder Symbole bezeichnet werden. Außerdem werden die Informationen in der Zelle nicht nur durch einen genetischen Code übermittelt. Auch andere molekulare Codes und Codesequenzen, die auf einem bestimmten kombinatorischen Satz chemischer Buchstaben oder Symbole basieren, sind an der Übertragung biologischer Informationen beteiligt. Und die in Molekülketten enthaltenen Informationen sorgen für das Funktionieren biologischer Moleküle. Dabei wird die verschlüsselte Buchstaben- oder Symbolfolge einer beliebigen Nachricht nicht nur einmal, sondern mehrfach wiederholt übertragen, was zu einer Erhöhung der Störfestigkeit des Informationssystems führt. Daher ist die Hauptfunktion lebender Materie eine systemische Organisation und Integration in ihre Struktur von organischer Materie, chemischer Energie und molekularer Information geworden. Ihre Kombination sicherte offenbar die Bewegung und Entwicklung der biologischen Form der Materie, die einen langen Weg der evolutionären Entwicklung verschiedener Arten und Formen des Lebens und dementsprechend verschiedener Formen, Arten und Kategorien virtueller Informationen nahm.

Referenzliste

V. A. Iljin. Fernsteuerung und Telemetrie. - M: Energoizdat, 1982.

A. Lehninger. Grundlagen der Biochemie. Pro. aus dem Englischen. In 3 Bänden - M: Mir, 1985.

Yu. Ya. Kalaschnikow. Das Leben basiert auf der riesigen und unerforschten Welt der molekularbiologischen Informatik. Erscheinungsdatum: 14. Februar 2007,

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