?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry Share Next Entry
Рольф Ландауэр: Физическая природа информации
evgeniirudnyi

Рольф Ландауэр (Rolf Landauer, 1927 — 1999) — физик, который выдвинул принцип о том, что во время протекании вычислений потеря 1 бита информации должна приводить к выделению теплоты. Я просмотрел две статьи Ландауэра (1996 и 1999 гг.), в которых физик рассматривает необходимость связи информации с физическими объектами. В них можно выделить три темы:


  • Квантовые вычисления (более подробно рассмотрены в первой статье);

  • Возражение против информации в духе платонизма;

  • Законы физики, математика, информация и вселенная.

Я рассмотрю только вопросы, связанные с информацией, платонизмом и законами физики. Начну с пары цитат, которые направлены против представителей платонизма (Ландауэр ссылается при этом на книгу Новый ум короля Роджера Пенроуза):

‘Информация не является абстрактным объектом, она существует только посредством физической репрезентации.’

‘Информация с необходимостью вписана в физическую среду. Она не является абстрактным объектом.’


Далее: http://blog.rudnyi.ru/ru/2018/10/rolf-landauer-information.html

Информация не является абстрактным объектом, она существует только посредством физической репрезентации
Забыл он, видимо, добавить слова "в уме".
Репрезентация должна же где-то происходить. А что у нас ум? Ум у нас абстракция очень высокого порядка.
Вывод: Информация это вообще не объект, это форма знания.

Информация не форма знания, а содержание знания.

можно достичь любой заданной степени точности при использовании последовательных операций
Любой степени, кроме конечной.

"Our accepted laws of physics invoke continuum mathematics, which is, in turn, based
on the notion that any required degree of precision can be obtained by invoking enough
successive operations."

(недоуменно) Какой панпсихизм?

Информация - субъективная мера того аспекта, который верно называть "структурой". Если очень хочется держаться за Платона - формой.

"Субъект" как нечто это и есть "психе" (душа). "Субъективная мера структуры" как нечто вполне можно назвать именно "панпсихизмом", душой материи. А какова иначе собственная природа термина "субъективная"?

"желание связать информацию с физикой заканчивается рассмотрением эволюции вселенной как последовательности вычислений" -- это желание перекликается с так называемым наваждением активного интеллекта “Deus ex machina”, всё та же инстинктивная тяга ума к тотальной определённости всего формального.

Вообще тезис ‘Информация не является абстрактным объектом, она существует только посредством физической репрезентации.’ требует какой-то нереальной одномерности. Это то же самое, что сказать "человек не является индивидом, он существует только посредством туловища". И это истинное в общем то утверждение в рамках голой физики, для которой "человека" как субъекта, естественно, не существует. Кому только нужны такие рамки, кроме разработчиков печей крематория? Такой риторический вопрос и остаётся.

С другой стороны, физики сделали немало полезного. Поэтому если такое мышление помогает им делать полезные вещи для общества, то почему бы и нет.

***По-моему, цитаты хорошо показывают неустранимый источник когнитивного диссонанса при обсуждении информации.

вполне устранимый диссонанс ) если чепуху в стиле Пенроуза не нести (я не про вас evgeniirudnyi, просто встречается чепуха в таком стиле), Пенроуз квалифицированный физик, но в данном плане это чушь
а определения

***Возникает вопрос, что репрезентирует информация и для кого эта репрезентация предназначена.

"Возникает вопрос, что репрезентирует информация" - точнее, в чем суть понятия информация, так правильнее вопрос
остаток фразы совсем неправильный, сравнимо с для кого река предназначена, для кого атомы предназначены

***Однако, если сказать, что все, что существует, ограничено физическим миром, то термины «репрезентация» и «вписана», по-моему, не поддаются рациональной реконструкции. Можно, конечно, сказать, что это метафоры, но в этом случае приведенные утверждения являются по сути дела пустыми, поскольку совершенно непонятно, как их переформулировать без использования метафор.

ну да пустые, также думаю
слово "репрезентация" однако вполне можно истолоковать разумно - представление, отражение, отражение в воде вполне существует например, отражение звука существует - эхо, например


У Владимира Ильича была теория отражения.

Информация нематериальный объект, у которого нет ни массы, ни скорости и т.д. Информация не нуждается в материи для своего существования, не зависит от источника хранения. Возьмем лишенное пространства трехмерное пространство, представим в нем произвольные три точки. Сумма углов соответствующего треугольника 180 градусов. Чем не информация? И где здесь роль материи?

Более того, все модели Вселенной исходят из математики как из основы. Вселенная и физика выпрыгивают из математических уравнений. Это к вопросу о первичности математики.

Возьмем лишенное пространства трехмерное пространство
А где такое можно взять? Хотя бы грамма 3?

***Приведу еще одну цитату Ландауэра из статьи 1972 года (Пути совершенствования электронно-вычислительных машин), переведенной ***в Успехах физических наук:
**‘Вычисление есть процесс, в ходе которого протекают потоки информации и происходят их нелинейные взаимодействия друг с другом.’
***Попробуем придать смысл этому утверждению в рамках убеждения, что существует только физический мир.

ну есть толковать буквально, то абсурд конечно
но Ландау это не Пенроуз, он не писал ерунды )
тут надо контекст брать, имхо
типа вычисления делают люди и соответственно есть алгоритмы и данные, данные тоже информация и вот алгоритмы гоняют потоки данных, в таком контексте все норм

***Существует физические объекты, которые переходят из предыдущего состояния в последующее по законам физики. Нет сомнений, что это утверждение хорошо описывает то, что происходит в компьютере.

вполне согласен

***Возможный выход из создавшейся ситуации заключается в признании информации свойством всей материи.

не надо этого делать

***Попытка Ландауэра связать математику с физикой сталкивается с вопросом, каким образом можно связать бесконечности в математике с конечностью вселенной.

никакой проблемы тут нет от слова совсем )
хммм посмотрел биографию, вроде тоже квалифицированный чел, физик... но бывает, очередной идеалист, не понимает понятия информация
думаю, математики легче понимают информацию, у физиков все путается с энтропией там и т.п.

информация это модель, т.е. некоторая структура, т.е. просто описание
вот и связали описание с объектом описания, берем физический объект и описываем его, вот и связь, в итоге поучлили описание - модель физического объекта/явления

****Предлагаемое решение заключается в том, что в реальности законы физики вычисляются приближенно и на этом пути ошибки округления снимают вопрос об обратимости законов физики по времени.

это тоже свою роль играет, но главное не в этом, тут вопрос просто соответствия карты и территории, соответствия описания и объекта описания
а вопрос обратимости времени это вообще артефакт заблуждения, физики плохо понимают что такое время, тут вопрос в определении времени
они начинают математизировать, кругом формулы и заигрываются в формулах, забывают, что модели
в стохаст.дифурах там нет необратимости
тут как раз и то, что вы отметили, сильно загрубленная модель в том числе

суть всегдаа одна, что в модель воткнешь, то там и найдешь, поставь ограничение дополнительное и выкинули странное решение
но опять же тут корень причин в непонимании времени, в неверном базовом определении, а потом соответственно обратимости и петли выскакивают как артефакт, это чисто артефакт неверной модели

***В любом случае, желание связать информацию с физикой заканчивается рассмотрением эволюции вселенной как последовательности вычислений. Стремление избежать идеализма просто приводит к идеализму на другом уровне.

ну у меня же не приводит к идеализму ) вы много чего у меня читали кажется

про информацию
есть куча определений в разных областях, все они в принципе нормальные, рабочие
исходим из того, что все в своих областях сделали полезные определения информации
берем анализируем все эти определения и обобщаем, получаем
информация это некое описание (как и любое понятие, понятие это описание) , описание это некая мат.конструкция, модель, определенная модель имеющая свой общий вид
ну вот конкретизируя так или иначе в разных областях эту модель, мы получаем варианты конкретных определений, которые используют в науке
я знаю даже одну докторскую по общему определению информации, томичанка-женщина докторскую защитила какоето время назад, защищалась у синергетистов, всякие там Курдюмов, Малинецкий (на память говорю) и прочие, весьма известные уважаемые ученые

ну дык вот, у ней информация как процесс, она так обобщила, на мой взгляд несколько притащила за уши, но как вариант вполне, хотя я считаю ее обобщение неправильным методологически, понятно что там математика и все такое правильно, т.е. правильное технически обобщение, но неправильное по сути, имхо




ivanov_petrov:
***Информация - субъективная мера того аспекта, который верно называть "структурой".

достаточно правильно он написал, информация это определенная структура

ps я у него забанен, поэтому коммент прицепил сюда

к вопросу о природе информации

Пользователь deep_econom сослался на вашу запись в своей записи «к вопросу о природе информации» в контексте: [...] Рудный · Комментарии к записи Рольф Ландауэр https://evgeniirudnyi.livejournal.com/194143.html [...]

все проще, информация - это СЛЕДЫ взаимодействия физических объектов. Например ударили бампером в столб - получили вмятину. Вмятина и есть информация О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ. Сам бампер остался, но он изменился - ПОЛУЧИЛ ИНФОРМАЦИЮ. Поэтому вне физического мира информация не существует. Она - объективное свойство физического мира.
Возникает конечно наивный вопрос - а можно ли рассматривать информацию ВНЕ физической Вселенной. Он эквивалентен ответу на вопрос - что мы можем сказать на вопрос "что было ДО Большого взрыва". Ничего не можем - время возникает только в момент БВ. С этого же момента появляется и информация как следы взаимодействия физических объектов. Пример: реликтовое излучение - информация о БВ.

не согласен, информация это не следы

***Вмятина и есть информация О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ.

это уже модель явления

у вас есть модель, вы "извлекли" модель из окружающего, точнее вы идентифицировали внешнюю ситуацию как ситуацию похожую на модель, которую вы храните в разуме

это примерно как у вас есть фото деревяшки со вмятиной, вы посотрели на физ.объект, во говорите вмятина как на фото
или увидели три палочки лежат так "А", во говорите, буква А лежит

еще пример
вмятина сама собой образовалась, например воздушный шарик сдулся, не было взаимодействия

Edited at 2018-10-28 02:03 pm (UTC)

Дуальность или связанные состояния?

Сначала я хотел просто с Вами согласиться, дойдя до Вашей фразы "Если вне физического мира представить себе интеллект, который использует физический мир для манипуляций с информацией, то в целом все понятно".

Но когда прочитал, что, по Вашему мнению, "происходящее напоминает классический дуализм, в котором роли материи и души играют физические объекты и информация соответственно", не смог удержаться от мысленных аплодисментов.

Вот именно! Связанные состояния разной природы, которые представлены возбуждением так называемых квазичастиц, например плазмонов, можно и нужно перенести на понятие информации. Где связанным оказывается состояние известного нам материального мира и, уж извините, неизвестного пока нам мира духа, разума и наших мыслей.

Re: Дуальность или связанные состояния?

Да, вопрос примерно такой же. С одной стороны, мы представляем себе эволюцию на уровне N, например, элементарных частицы согласно определенным законам физики для этого уровня. С другой стороны, далее при рассмотрении уровня M > N мы вводим квазичастицы. Возникает вопрос, каким образом поведение квазичастиц влияет на эволюцию элементарных частиц.

А без метафор поставленную Ландауэром задачу никак не решить. Информация (не в квантовом смысле) не имеет никаких физических характеристик. Вот и приходится говорить, что её не существует, а есть какие-то репрезентации, представления, еще там что-то. То есть максимально общие термины, которые уже кучу раз прошли через семантическую инфляцию.

Edited at 2018-10-28 02:25 pm (UTC)

а тут я с вами согласен

информация - антропный конструкт, реальный физический мир, допустим, что это потоки энергии, оперирует с сигналами и таблицами сигналов. Устойчивые объекты (фотон, протон) примеры суперустойчивых таблиц

а, скажем, ДНК - пример просто устойчивой таблицы, она устойчива более 3 млрд лет

Однако таблица получается только для сочетания ДНК - белок. Если взять только ДНК, то это будет только половина таблицы.

--Информация с необходимостью вписана в физическую среду. Она не является абстрактным объектом.--

Для существования возможности информации материя должна обладать свойством имматериальности. Проще говоря, материя должна состоять из обособленных частей, находящихся во взаимосвязях. Любой объект состоит из частей, находящихся в отношениях друг к другу и к целому. В свою очередь каждый объект есть часть чего-то более общего. Поэтому все наши понятия именно отражают взаимосвязи , сплетающиеся в ткань мира. Какой бы объект мы не брали, мы всегда определяем его через отношение к целому, частью которого объект является и в самом объекте выделяем части, для понимания его структуры. Что неделимо - недоступно нашему пониманию. Это - нижняя граница понимания. Обратно, что невозможно представить частью чего-то бОльшего, то есть , что является наибольшим- тоже непостижимо. Это верхняя граница.

Таким образом, существование информации обусловлено самим характером материи- она представлена агломерацией обособленных, но связанных друг с другом объектов. Связи и отношения этих объектов можно называть законами этих объектов (или идеями). И хотя эти связи сами по себе нельзя назвать материальными, но без материи они не существуют. Постижение этих объективно существующих идей сопряжено с появлением информации. Вне разума информации нет, есть только объективные отношения. Разумные существа тоже вполне материальны и потому их деятельность по созданию информации (обнаружении связей объектов) сопряжено с тратами энергии. Архимед открыл закон природы, затратив энергию на обнаружения отношения между телом, погружаемым в жидкость, с этой самой жидкостью. Сама по себе идея не затратна энергетически, но деятельность всегда идёт с затратами энергии. Хранить и передавать информацию тоже затратно. Так что вычисления - да- идут с энергопотерями. Но объективно идеи объектов существуют как бы вне физических процессов - в идеальном мире Платона )) Так что точку зрения Ландауэра можно примирить с платонизмом. Просто мир идей незримо присутствует в материальном мире, но обнаруживается только разумом. Да ещё с затратами энергии. Например, чтобы у того же Архимеда была возможность открывать законы природы, на него должны были затрачивать энергию вполне материальные рабы. )

По идее нам требуется найти рефлексивность в природе.

Все эти споры бессмысленны, потому что нет четкого и принятого всеми спорящими определения информации.

Обычно при разговоре об информации исходят из Шеннона. Но это не помогает.

Пользователь shma11 сослался на вашу запись в своей записи «информация» в контексте: [...] Рольф Ландауэр: Физическая природа информации https://evgeniirudnyi.livejournal.com/194143.html [...]