1.4. Информация. Канал связи

Итак, автомат изолирован от внешней среды (за исключением его чувствительных органов - рецепторов). Под влиянием внешней среды в чувствительном органе происходят изменения, соответствующие этому влиянию. Тем или иным способом они передаются эффекторам и здесь преобразуются в их воздействия на внешнюю среду. Тот внутренний элемент автомата, с помощью которого происходит описанная передача изменений, называется каналом связи, а сама передача изменений - передачей информации. В поплавковом регуляторе уровня жидкости каналом связи является сам рычаг, и передача информации выражается в его перемещениях (повороте). При изменении уровня жидкости чувствительный орган (поплавок) вызывает поворот рычага. В свою очередь, поворот рычага вызывает открывание или закрывание клапана (действие эффектора). Канал связи в данном случае соединяет рецептор с эффектором, и информация передается от рецептора эффектору.

Мы видим, что соединение рецепторов и эффекторов в систему, представляющую собой автомат, приводит к тому, что в автомате образуется внутренний его орган: канал связи. Изменения, передаваемые по каналу связи, зарождаются в чувствительном органе в соответствии с состоянием внешней среды. Их называют сигналами, несущими информацию. Информацией называют ту "картину" внешней среды, которой соответствуют передаваемые сигналы. Поэтому чувствительный орган (рецептор) иногда называют датчиком информации. К моменту поступления сигналов из канала связи в эффектор прежняя "картина" принимает вид "картины" будущих действий эффектора. Исходящую из рецепторов информацию называют осведомляющей, а поступающую в эффекторы - управляющей. Информация - это отражение внешней среды или будущих действий эффекторов в сигналах.

В таком примитивном автомате, как поплавковый регулятор, одни и те же сигналы являются носителями одновременно этих двух, вовсе не одинаковых "картин". Информация о состоянии внешней среды и информация о соответствующих действиях эффектора выражаются одной и той же совокупностью сигналов. Это бывает далеко не всегда и представляет собой частный случай.

Точно так же частным случаем является то обстоятельство, что сигнал, поступающий из канала связи, непосредственно приводит в действие тот элемент автомата, которому он адресован, в данном случае эффектор. Для этого он должен быть энергетически достаточно мощным. Как мы увидим дальше, чаще всего энергии сигнала для этого недостаточно и сигнал служит для включения более мощного потока энергии,'который уже достаточен для приведения в действие воспринимающего ее органа, в данном случае эффектора. Но, что очень важно, новый энергетический поток несет в себе ту же информацию о необходимых действиях эффектора (а иногда и ту же информацию^* о состоянии внешней среды), что и первоначальный сигнал. Таким образом, сигналы, передаваемые внутри автомата, во многих случаях подвергаются переработке, и вполне возможно, что в эффектор поступают уже не те сигналы, которые были выработаны датчиком информации.

^* (Информация о внешней среде и необходимых действиях эффекторов не всегда одинаково содержательна. Например, если различные воздействия требуют одинаковых реакций, то информация о необходимых действиях эффекторов беднее информации о внешней среде.)

Заканчивая этот параграф, вернемся к понятию информации. Информация возникает внутри автомата в виде изменений состояния канала связи, создаваемых рецептором (датчиком информации, чувствительным органом автомата) в ответ на воздействие внешней среды. Указанные изменения являются сигналами, несущими информацию. Информация - это отражение воздействий внешней среды в сигналах, но никак не сами сигналы. Сигналы являются физическими носителями информации. Конечно, отражение внешней среды в автомате является неполным, что зависит от особенностей рецептора. Например, рецептор поплавкового регулятора вырабатывает адекватную (правильно соответствующую действительности) информацию только об уровне жидкости, но не об ее температуре или о химических примесях в ней, хотя эти факторы могут как-то влиять на рецептор. Тем не менее, чувствительный орган автомата или их совокупность, если таких чувствительных органов много, создает определенное отображение внешней среды, представленное в виде системы сигналов, определенную "картину" (хотя и грубую) внешней среды. В другой точке канала связи - в месте его контакта с эффектором - система сигналов несет в себе уже другую "картину" - информацию о действиях эффектора. Эта информация тоже носит лишь приближенный характер, так как реальные эффекторы, как правило, не совсем точно реализуют "приказы", содержащиеся в поступающих сигналах.