Информация в кибернетике

Информация в биологии

Процесс увеличения информации характерен для откры­тых, обменивающихся веществом и энергией с окружающей средой, саморазвивающихся систем живой природы (белко­вых молекул, организмов, популяций животных и т. д.). В процессе эволюции живой природы идет саморазвитие, т. е. повышение сложности и разнообразия живых организмов, а следовательно, увеличение информации, понимаемой как мера упорядоченности элементов системы.

Информационные сигналы. В биологии, которая изучает живую природу, понятие «информация» связывается с целе­сообразным поведением живых организмов. Такое поведение строится на основе получения и использования организмом информации об окружающей среде в форме информационных сигналов. Информационные сигналы могут иметь различную физическую или химическую природу: звук, свет, запах и дру­гие.

Человек воспринимает информацию об окружающем мире с помощью органов чувств (зрения, слуха, обоняния, осязания и вкуса), причем может это делать на большом расстоянии. Чувствительные нервные окончания органов чувств воспринимают воздействие и передают его нейронам, цепи кото­рых составляют нервную систему.

Нейрон может находиться в двух состояниях: невозбуж­денном или возбужденном. Возбужденный нейрон генерирует электрический импульс, который передается по нервной сис­теме. В нервной системе происходит кодирование и передача информации с помощью двух состояний нейрона: нет импуль­са, есть импульс.

В этом случае сами состояния нейрона можно рассматри­вать как знаки некоторого алфавита нервной системы, с помо­щью которого происходит передача информации.

Генетическая информация. Понятие «информация» в био­логии используется также в связи с исследованиями механиз­мов наследственности. Генетическая информация передается по наследству и хранится во всех клетках живых организмов. Генетическая информация определяет строение и развитие живых организмов и передается по наследству.

Хранится генетическая информация в клетках организмов в структуре молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кис­лоты). В ней закодирована вся информация об организме человека: его внешность, предрасположенность к болезням, способности и т. д. В живых организмах информация передается и хранится спомощью объектов различной физической природы (состояние нейрона, нуклеотиды в молекуле ДНК), которые могут рассматриваться как знаки био­логических алфавитов.

В кибернетике (науке об управлении) понятие «информа­ция» используется для описания процессов управления в сложных системах (живых организмах или технических устройствах). Жизнедеятельность любого организма или нор­мальное функционирование технического устройства связано с процессами управления, благодаря которым поддерживают­ся в необходимых пределах значения его параметров. Так для поддержания своей жизнедеятельности любой живой орга­низм постоянно получает информацию из внешнего мира с помощью органов чувств, обрабатывает ее и управляет своим поведением (например, перемещаясь в пространстве, избегает опасности). Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации. В процессе управления полетом самолета в режиме авто­пилота бортовой компьютер получает информацию от датчи­ков (скорости, высоты и т. д.), обрабатывает ее и передает команды на исполнительные механизмы, изменяющие режим полета (закрылки, клапаны, регулирующие работу двигате­лей, и т. д.).

В любом процессе управления всегда происходит взаимо­действие двух объектов — управляющего и управляемого, ко­торые соединены каналами прямой и обратной связи. По ка­налу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи — информация о состоянии управля­емого объекта.

Дата добавления: 2014-01-04