Влияние на количество и качество передаваемой информации, как видно из приведенных примеров, существенно зависит от многих параметров и характеристик взаимодействующих систем, в частности от объема и устройства памяти, наличия и четкости работы обратных связей, дискретных спусковых устройств и т.п.
Взаимодействие поступающей в систему информации и памяти вызывает более или менее глубокую перестройку структуры этой системы, например, создается возможность передачи этой информации на выходы – в окружающую среду (другим системам). Поступление и выдача информации могут выражаться в виде совершенно разных физических параметров, т.е. в принципе нельзя сказать об информации, как об особой субстанции, как, например, материя и энергия. Так что информация только изменяет структуру памяти системы – вполне материального объекта. Например, мозг получил на входе информацию голосом: «Убегай!». Но на выходе, – быстрое движение ногами, прочь от этого места.
В частном случае, можно представить систему, которая выдает ту же информацию, что и получает, но через некоторое время. Говорят, что информация хранилась в системе. По смыслу наших определений этот процесс выглядит так. Информация перешла в память системы через систему входов в соответствии с порядком и амплитудой получаемых энергетических воздействий, и в ней произошли дискретные изменения структуры. Для этой дискретности существует некий порог действия внешних возмущений, когда они не могут изменить структуру памяти. Например, таким возмущением являются тепловые движения молекул, которые всегда есть и достаточно интенсивны. Другой пример – включение электрического светильника. Выключатель требует определенного усилия для включения, и сам не выключится. Требуется опять значительное усилие. Так и с памятью.
Но через некоторое время она может оказаться перед «считывающей» системой, которая тем или иным способом «чувствует» положение элементов памяти, последовательно их «ощупывая» («просматривая» и т.п.). Это считывание обычно не влияет на сохранность информации.
Термин «хранение информации» нельзя понимать буквально, иначе мы вынуждены будем признать, что в памяти хранится нечто нематериальное. Некое духовное Начало. Но, как видим, все объясняется на уровне материализма. И в дальнейшем мы будем говорить о хранении информации в памяти систем, так как такова сложившаяся традиция, но всегда будет подразумеваться только то, о чем мы рассуждали выше.
Последнее свойство информации («сигнальный характер») существенно отличает ее от обычного, например, силового взаимодействия. Связи между системами, всегда материальны, но при этом оказывается, что изменения в системах, вызванные поступлением информации не соответствуют количеству передаваемой при этом энергии. Очень часто небольшое воздействие на систему приводит к ее резкой реакции, осуществляемой за счет внутренних ресурсов энергии.
Именно в этом аспекте исторически выделилось понятие информации, как чего-то материально несущественного, но весьма ценного для системы. Понятно, что одна и та же информация воздействует (или не воздействует) на различные системы по-разному, или на туже систему, но в разное время. Поэтому нельзя провести резкой границы между информацией и силовым (энергетическим) воздействием, т.е. информация передается при любом взаимодействии: соударение молекул в термодинамической системе, разрушение здания авиабомбой, прием радиосигнала телевизором, чтение книги и т.п.
Энтропия. Прежде всего, следует разобраться с понятиями: порядок и беспорядок в природе, так как они являются образующими для определения энтропии. Начнем с примеров. Если взять некоторое количество вещества, то интуитивно кажется, что порядок будет выше, если атомы, из которых состоит это вещество, соберутся в кристалл, чем если бы они оказались в виде жидкости или газа. Произвольно перемешанные в ящике разноцветные шары также соответствуют понятию беспорядка, но могут быть уложены отдельно, по цвету; буквы в виде слов создают определенный порядок, позволяющий понимать написанное и т.д.