Во втором случае информации больше, потому что исходная ситуация менее определенна. Приведем простой пример: детективный роман тем более держит читателя в напряжении и тем неожиданнее развязка, чем шире круг подозреваемых в убийстве. Информация — это свобода выбора при построении сообщения, и, следовательно, она представляет собой статистическую характеристику источника сообщения. Иными словами, информация — это число равновероятных возможностей, ее тем больше, чем шире круг, в котором осуществляется выбор. В самом деле, если в игре задействованы не два, восемь или шестьдесят четыре варианта, a n миллиардов равновероятных событий, то выражение
I = Lg2l09n
составит неизмеримо большую величину. И тот, кто, имея дело с таким источником, при получении сообщения осуществляет выбор одной из n миллиардов возможностей, получает огромное множество битов информации. Ясно, однако, что полученная информация представляет собой известное обеднение того несметного количества возможностей выбора, которым характеризовался источник до того, как выбор осуществился и сформировалось сообщение.
В теории информации, стало быть, берется в расчет равновероятность на уровне источника, и эту статистическую величину назывют заимствованным из термодинамики термином энтропия 11. И действительно, энтропия некоторой системы — это состояние равновероятности, к которому стремятся ее элементы. Иначе говоря, энтропия
11 См Норберт Винер. Кибернетика С. E. Shannon, W. Weaver, The Mathematical Theory of information, Urbana, 1949, Colin Cherry, On Human Communication, cit, A. G. Smith, ed , Communication and Culture (часть I), N Y. 1966; а также работы, указанные к прим. 2 и 4.
42
связывается с неупорядоченностью, если под порядком понимать совокупность вероятностей, организующихся в систему таким образом, что ее поведение делается предсказуемым. В кинетической теории газа описывается такая ситуация: предполагается, впрочем, чисто гипотетически, что между двумя заполненными газом и сообщающимися емкостями наличествует некое устройство, называемое демоном Максвелла, которое пропускает более быстрые молекулы газа и задерживает более медленные. Таким образом в систему вводится некоторая упорядоченность, позволяющая сделать прогнозы относительно распределения температур. Однако в действительности демона Максвелла не существует, и молекулы газа, беспорядочно сталкиваясь, выравнивают скорости, создавая некую усредненную ситуацию, тяготеющую к статистической равновероятности. Так система оказывается высокоэнтропийной, а движение отдельной молекулы газа непредсказуемым.
Высокая энтропийность системы, которую представляют собой буквы на клавиатуре пишущей машинки, обеспечивает возможность получения очень большого количества информации. Пример описан Гильбо: машинописная страница вмещает 25 строк по 60 знаков в каждой, на клавиатуре 42 клавиши, и каждая из них позволяет напечатать две буквы, таким образом, с добавлением пробела, который тоже знак, общее количество возможных символов составит 85. Если, умножив 25 на 60, мы получаем 1500 позиций, то спрашивается, какое количество возможных комбинаций существует в этом случае для каждого из 85 знаков клавиатуры?
Общее число сообщений с длиной L, полученных с помощью клавиатуры, включающей С знаков, можно определить, возводя L в степень С. В нашем случае это составит 85 возможных сообщений. Такова ситуация равновероятности, существующая на уровне источника, и число возможных сообщений измеряется 2895-ти значным числом.
Но сколько же операций выбора надо совершить, чтобы идентифицировать одно-единственное сообщение? Очень и очень много, и их реализация потребовала бы значительных затрат времени и энергии, тем больших, что, как нам известно, объем каждого из возможных сообщений равен 1500 знакам, каждый из которых определяется путем последовательных выборов между 85 символами клавиатуры. |