filozofia obiectuala

8.9 Prelucrarea informaţiei

Faptul că există o dependenţă strictă între structura (valoarea sintactică a) unui SSI şi valoarea sa semantică, înseamnă că orice alterare (modificare, variaţie) a acestei structuri va duce la o alterare a informaţiei semantice conţinute. Această alterare a structurii unui SSI poate fi naturală (cum ar fi degradarea fizico-chimică a scrierilor vechi, uitarea unor amănunte ale vieţii noastre trecute) sau “intenţionată”, în cazul operaţiilor efectuate asupra SSI interne de către unitatea de prelucrare a informaţiei. Să vedem tot foarte succint în ce constau aceste modificări de structură internă a SSI în cazul foarte bine cunoscut al SAPI.

Pentru clasa SAPI, aceste schimbări de valoare sintactică ale SSI interne, efectuate asupra unui element de SSI (bit) sau grup de elemente (cuvânt) se numesc operaţii. O operaţie este un proces (fiind vorba de o variaţie de proprietate a unui obiect) în care avem unul sau mai multe obiecte iniţiale (elementele sau cuvintele nemodificate încă), pe care le vom numi operanzi, regula de modificare a structurii operanzilor pe care o vom numi operator, şi elementul sau cuvântul modificat, numit rezultat al operaţiei. Vedem că tipul de alterare a valorii sintactice (tipul operaţiei) impusă unui tip de operand este dat de tipul de operator, aşadar pentru fiecare operaţie distinctă va exista un operator specific, operator inclus în lista de instrucţiuni a procesorului dată de fabricantul acestuia. Operaţiile incluse în această listă sunt operaţii elementare[1] (nedecompozabile, numite şi instrucţiuni), cu care însă se pot forma şiruri (secvenţe) orcât de lungi dar finite, numite programe, formate la rândul lor din secvenţe cu compoziţie invariantă de operaţii numite algoritmi. Probabil că nu mai este nevoie, dar pentru siguranţă subliniem din nou: operanzii, operatorii şi rezultatul sunt SSI interne ale SAPI.

Operandul destinat unei anumite operaţii şi rezultatul operaţiei sunt specificaţi (deosebiţi, separaţi) de mulţimea celorlalte SSI interne prin poziţia (locaţia) spaţială internă a acestora faţă de sistemul de referinţă intern al SPI, definit tot prin construcţie (adresele regiştrilor, prima adresă a memoriei cu organizare matriceală etc). Aşadar poziţia spaţială a unui SSI distinct este un atribut calitativ intern pe care procesorul îl poate deosebi.

Dacă mai ţineţi minte ce am discutat în cap. 3 despre sistemele de referinţă ale obiectelor compuse, veţi fi observat deja existenţa unei ierarhii a acestor sisteme de referinţă şi pentru obiectele SSI din interiorul unui SAPI. Avem SSI elementare (biţi), cu domenii spaţiale şi poziţii definite în cadrul cuvântului (faţă de referinţa internă a cuvântului), apoi avem referinţa spaţială faţă de care se evaluează poziţia (adresa) cuvântului într-un anumit bloc, apoi referinţa blocului, toate evaluate faţă de referinţa principală (referinţa internă a SPI). Specificarea unui anumit operand înseamnă aşadar pe lângă valoarea sintactică a operandului, specificarea locaţiei sale spaţiale (adresa); avem în acest caz un prim exemplu de asociere dintre două proprietăţi ale unui obiect, adresa devenind o a doua proprietate (pe lângă valoarea sintactică) a cuvântului.

Operaţia de asociere a acestei noi proprietăţi este aşadar o simplă alăturare (obţinerea unui nou obiect prin compunere externă, aşa cum am văzut în cap. 3) a celor două SSI[2] - cel ce conţine valoarea sintactică şi cel ce conţine adresa (tot o valoare sintactică) respectivei valori în domeniul spaţial intern al SPI. Acest nou obiect format din compunerea (asocierea) permanentă a două SSI cu existenţă simultană va fi complet determinat (discernabil) în întrega mulţime a SSI interne din SPI deoarece locaţia sa din memorie este un atribut specific unic.

După ce am lămurit ce înseamnă un operand, să vedem cam ce operatori există la SAPI, cu menţiunea că nu facem decât o trecere în revistă a celor comuni unor generaţii de procesoare, indiferent de fabricantul lor:

-     Operatori de transfer (fiind vorba de transfer este clar că vorbim de iniţierea unui flux) de la o locaţie la alta (ambele precizate), transfer care poate fi condiţionat sau nu;

-     Operatori de replicare (copiere);

-     Operatori de înlocuire (substituire) - caz particular ştergerea;

-     Operatori logici (calitativi);

-     Operatori aritmetici (cantitativi).

Operatorii de transfer nu alterează valoarea operandului ci doar pe cea a locaţiei acestuia, la fel şi operatorii de replicare şi cei logici. Operatorii de înlocuire nu alterează locaţia.

Printre aceşti operatori menţionaţi mai sus, cei mai importanţi (din p.d.v. al filosofiei obiectuale) sunt cei de transfer şi cei de comparaţie, ultimii fiind prezenţi atât în categoria operatorilor logici cât şi a celor aritmetici. Comparaţia logică (calitativă) presupune analiza structurii SSI a celor doi operanzi şi evidenţierea existenţei unei diferenţe între aceste structuri, iar rezultatul nu poate avea decât două valori - egal (în cazul structurilor identice) sau diferit (nonegal). Comparaţia aritmetică (cantitativă) se aplică valorilor cantitative ale celor doi operanzi (tot o diferenţă) dintre care unul este considerat ca referinţă, iar în funcţie de semnul şi valoarea acestei diferenţe vom avea trei rezultate posibile: mai mic (semn negativ), mai mare (semn pozitiv) sau egal (diferenţă cu valoare sub pragul de percepţie al SPI, indiferent de semnul ei şi considerată zero, adică diferenţă inexistentă).

După acestă scurtă incursiune în domeniul operaţiilor comune de prelucrare a informaţiei caracteristice SAPI, să vedem ce ştim în privinţa operaţiilor efectuate de SNPI, în special de cel uman. Dacă luăm ca referinţă lista de mai sus a operaţiilor din SAPI, putem spune cu siguranţă că şi în cazul SPI neuronale există transferuri (fluxuri) de SSI, dar deocamdată nu ştim precis dacă ele sunt comandate (ca în cazul SAPI) sau există natural ca orice flux vital. Faptul că al nostru creier poate accesa la un moment dat un anumit masiv de informaţie în cadrul unei evocări ne poate confirma că există şi transfer comandat. Ceea ce este de asemenea sigur este faptul că la SPI neuronal nu există operaţie de ştergere explicită, anularea unei informaţii de care nu mai este nevoie fiind făcută de la sine, prin neîmprospătarea ei (mai ales în memoria pe termen scurt). Cu această ocazie am mai definit o operaţie din SNPI neuronal – împrospătarea - echivalentă la SAPI cu refresh-ul din memoriile dinamice, operaţie similară cu replicarea şi înlocuirea la aceeaşi locaţie. De fapt replicarea la SNPI există pe scară largă, începând cu replicarea ADN în cadrul diviziunii celulare şi continuând cu replicarea informaţiei din porţiuni ale ADN în cadrul transcrierii informaţiei genetice în secvenţe ARN.

În privinţa operaţiilor cantitative nu putem spune decât că ele sunt absolut necesare pentru evaluarea intensităţii fluxurilor purtătoare de informaţie externă, că rezultatul acestei evaluări trebuie să fie proporţional cu valorile de intrare, şi că mărimea rezultată trebuie să determine amploarea răspunsului SPI şi a biosistemului gazdă la respectiva informaţie finală. Pentru toate acestea este suficient dacă există suport pentru trei operaţii: logaritmare, adunare şi scădere. Logaritmarea (constatată experimental în unele unităţi de intrare) este necesară pentru acoperirea unui interval foarte larg de intensităţi ale fluxurilor incidente, cu un interval mult redus de valori sintactice. Adunarea şi scăderea sunt necesare pentru realizarea altor operaţii de prelucrare a informaţiei dintre care una ne interesează acum cel mai mult - comparaţia. Aşa cum această operaţie nu putea lipsi la SAPI, nu lipseşte nici la SNPI deoarece comparaţia este o operaţie fundamentală de prelucrare a informaţiei, prezentă la oricare tip de SPI.

 

Comentariul 8.9.1: Pentru cei ce au cunoştinţe de teoria sistemelor de reglare automată, este bine ştiut că un bloc funcţional obligatoriu din modelul universal al acestor sisteme este blocul de comparaţie, bloc menit să compare informaţia de intrare (comanda) cu informaţia de ieşire (reacţia proporţională cu mărimea reglată), rezultatul (diferenţa) fiind aplicat la intrarea regulatorului. Cum majoritatea covârşitoare a elementelor sistemului vegetativ (tot neuronal) sunt sisteme de reglare extrem de complexe, este de la sine înţeles că operaţia de comparaţie trebuie să fie obligatoriu implementată în SPI neuronal. De asemenea, existenţa în sistemul neuronal a două clase de neuromediatori – excitatori şi inhibitori – face dovada existenţei echivalentului celor două operaţii - adunare şi scădere – a intensităţii fluxurilor transmise prin sinapse.

 

Aşa cum am văzut la SAPI unde am analizat în detaliu operaţia de comparaţie, esenţa acesteia constă în existenţa simultană în momentul efectuării operaţiei, a celor doi operanzi, din care unul este considerat referinţă şi se află stocat anterior în memoria SPI. Dar noi am văzut în cap. 3 că o referinţă trebuie să fie un obiect invariant pe toată durata existenţei sale ca referinţă. Ca urmare vom avea:

 

AXIOMA V (axioma memoriei): Pentru a putea fi comparată o informaţie captată în prezent cu o informaţie captată anterior, informaţia anterioară stocată în memoria SPI trebuie să fie invariantă (structura internă, valoarea sintactică a SSI să fie invariantă).

 

Comentariul 8.9.2: Faptul că într-o memorie nu poate fi stocată informaţie nealterabilă decât cu condiţia ca suportul acestei informaţii (SSI) să fie la rândul său nealterabil în timp, are implicaţii deosebite asupra modului de analiză a proceselor cognitive elaborat de filosofia obiectuală. Prima consecinţă a acestei axiome este că într-o memorie nu pot fi stocate decât obiecte (SSI cu structură invariantă după stocare), nu şi procese. Reamintim că un obiect este o colecţie invariantă de atribute invariante, distribuite pe un suport comun şi el invariant. Pentru stocarea proceselor se recurge la o metodă indirectă, şi anume, stocarea unui şir de obiecte eşantion (invariante odată ce au fost stocate), prelevate la momente de timp succesive, şi care conţin valoarea atributului variabil existent la momentul prelevării (obiecte pe care le-am descris în detaliu în cap. 4 şi care am văzut că se numesc stări). Aceste eşantioane sunt stocate la locaţii spaţiale succesive şi adiacente, astfel că unei diferenţe temporale  îi va corespunde o diferenţă de poziţie spaţială (de locaţie) . Aşadar procesele vor fi stocate în memoria pe termen scurt a unui SPI ca un sistem de obiecte (un şir cu elemente invariante, succesiv-adiacente)[3]. Însuşi faptul că oamenii au apelat la noţiunea de stare pentru a descrie evoluţii ale atributelor unor obiecte este urmarea faptului că al nostru creier nu poate opera direct cu procese. O altă consecinţă a acestei axiome este că orice SSI, indiferent dacă este intern unui SPI sau extern, indiferent dacă SPI este artificial sau natural (biotic), trebuie să fie pe durata conservării informaţiei un SM de tip S (din p.d.v. al atributului sesizabil de SPI). Deoarece oricare informaţie din interiorul SPI poate fi folosită la un moment dat ca referinţă într-o operaţie de comparaţie, rezultă că toate SSI purtătoare de informaţie internă (scrise, înregistrate) trebuie să fie invariante pe durata existenţei informaţiei respective. O ultimă consecinţă, dar nu mai puţin importantă, este chiar faptul că informaţie (determinare, mai ales cantitativă) înseamnă invarianţă, gradul de invarianţă fiind cu atât mai mare cu cât cantitatea de informaţie (precizia) este mai mare şi invers. Dacă stimate cititor aţi avut răbdarea să ajungeţi cu cititul până aici, veţi înţelege astfel mai bine definiţia 8.3.5 dată informaţiei.

 

Am folosit până acum noţiuni ca simultan, anterior, prezent etc. cu semnificaţia cunoscută de fiecare dintre noi din şcoală sau din experienţa proprie. Aceste cuvinte au în comun faptul că fiecare din ele se referă la anumite valori ale unui atribut special - atributul temporal (timpul).

 

AXIOMA VI (axioma timpului): Timpul este un atribut total independent de oricare alt atribut, continuu şi uniform variabil, utilizat exclusiv de SM din clasa SPI, cu ajutorul căruia, prin asocierea valorii sale cantitative la obiectele percepute, aceste sisteme (SPI) îşi pot realiza sarcinile lor fundamentale:

a)    validarea existenţei multiple şi simultane a obiectelor;

b)    evaluarea variaţiilor de atribut (a proceselor), prin compararea informaţiei prezente cu o informaţie anterioară stocată în memorie;

c)    anticiparea pe termen scurt a evoluţiei unui proces.

 

Comentariul 8.9.3: Percepţia realităţii directe (pe care o vom defini ulterior) de către un SPI (să zicem uman) se face prin canalele de informaţie senzoriale. Totalitatea obiectelor externe ale căror fluxuri eferente sunt captate de canalele senzoriale, în paralel şi la acelaşi moment de timp, sunt percepute ca având o existenţă simultană. Aşadar existenţa simultană a obiectelor cere un moment unic pentru toate aceste obiecte, chiar dacă obiectele respective sunt în număr infinit (realitatea absolută în cazul unui SPI infinit performant). De asemenea, perceperea unei variaţii de proprietate a unui obiect din realitatea directă (să zicem poziţia spaţială) se face prin comparaţia respectivei proprietăţi percepute la momentul prezent cu proprietatea aceluiaşi obiect percepută şi memorată la un moment imediat anterior. Diferenţa dintre cele două valori va fi tocmai schimbarea de atribut caracteristică unui proces de mişcare a obiectului. Este evident că pentru toate aceste operaţii este nevoie ca SPI să dispună de un ceas unic, iar informaţia generată de acest ceas la un moment dat să fie asociată cu toate SSI ce reprezintă obiecte externe existente simultan. În ipoteza că există mai multe SPI ce comunică între ele şi percep mai multe, dar aceleaşi obiecte ca existând simultan, simultaneitatea individuală a existenţei acestor obiecte devine o simultaneitate colectivă. Pentru sincronizarea percepţiilor colective ale unui grup de indivizi este nevoie de un ceas extern unic - referinţa temporală colectivă. Omenirea are astăzi un asemenea ceas unic (ce defineşte timpul universal), ce sincronizează timpul extern al fiecărui membru al societăţii, folosit la descrierea oricărui proces, dar el este valabil doar pentru oameni şi pentru SPI artificiale create de ei. Celelalte biosisteme care nu comunică cu oamenii rămân la ceasul lor individual, iar sistemelor abiotice puţin le pasă de timpul universal pe care unii oameni îl cred ca fiind real. Pretinsa realitate a timpului derivă din procesul de substantivizare necontrolată a proprietăţilor obiectelor sau proceselor, prin care sunt separate proprietăţile de obiectul material suport, conferindu-le apoi existenţă independentă, ca şi cum aceste proprietăţi ar putea exista fără suportul pe care sunt distribuite. În lumea materială externă nouă există bineînţeles o mulţime de procese periodice, dar contorizarea lor (de unde rezultă valoarea cantitativă a atributului temporal) este o operaţie de prelucrare a informaţiei, inaccesibilă SM abiotice ca orice formă de informaţie.

 

Atributul temporal indicat în Axioma VI este timpul virtual (matematic, ideal), cu valori suport din mulţimea numerelor reale {R}. Independenţa acestui atribut calitativ este o independenţă abstractă (prin convenţie, definiţie etc), în sensul convenit la definirea atributului independent, adică se presupune că nu există niciun proces ale cărui variaţii să determine variaţii ale vitezei de derulare a timpului. Timpul realizabil însă (aşa cum arătam şi la începutul acestui capitol), este o contorizare a unui proces periodic real foarte stabil, valoarea numerică stocată în acest contor (incrementată cu o unitate la fiecare terminare a procesului ciclic) fiind considerată ca atribut existenţial al timpului (a momentului prezent).

 

Comentariul 8.9.4: Stabilitatea procesului repetitiv contorizat în cazul timpului realizabil derivă din gradul său de izolare; cu cât fluxurile variabile ce formează procesul repetitiv sunt mai bine închise şi deci neinfluenţate de procesele externe, cu atât frecvenţa respectivului proces va fi mai constantă. Cum izolarea totală nu se poate obţine, pentru că atât elementele procesului cât şi elementele de izolare fac parte din acelaşi mediu - MFP (eterul) - nici o stabilitate absolută nu este posibilă. Ba mai mult, orice variaţie a mişcării acestui ansamblu prin MFP va induce variaţii în stocurile de flux şi deci în frecvenţa procesului. Cu alte cuvinte, timpul realizabil nu poate fi absolut independent cum cere definiţia timpului virtual.

 

Pentru SAPI, contorul procesului periodic (oscilaţia unui cristal de cuarţ) este binecunoscut şi prezent la toate tipurile de astfel de sisteme (generatorul de tact al procesorului şi aşa numitul ceas de timp real), toate operaţiile elementare ale procesorului fiind făcute la intervale regulate generate de acest ceas intern.

Pemtru SNPI nu se cunoaşte încă localizarea acestui ceas intern (care este foarte probabil la nivel intracelular) dar existenţa sa nu poate fi pusă la îndoială deoarece şi pentru biosisteme timpul este un atribut esenţial pentru aceleaşi funcţii de bază: percepţia obiectelor multiple existente simultan, a proceselor şi anticiparea pe termen scurt a evoluţiei acestor procese.

Momentul “prezent” al unui SPI biotic neuronal poate fi considerat momentul ultimei variaţii percepute a unui atribut. Este vorba de orice variaţie, a oricărui flux perceptibil din panoplia de n tipuri de fluxuri perceptibile simultan (în cazul uman poate fi ultimul sunet, ultima mişcare văzută sau simţită, chiar dacă este vorba de propriile bătăi ale inimii sau de mişcările de respiraţie). Acesta este şi momentul ultimului (din şirul existent deja) SSI senzorial din domeniul de percepţie al variaţiei respective. Percepţia este simultană (sincronă) pentru toate canalele elementare de informaţie ale SNPI neuronal. Paralelismul foarte avansat al canalelor de informaţie elementară are ca scop tocmai detectarea şi departajarea prin atribute de contrast a existenţei multiple a abiectelor din lumea externă sau internă, iar funcţionarea sincronă a tuturor acestor canale permite validarea existenţei simultane a acestora. Capacitatea de separare între ele a obiectelor multiple (rezoluţia) este direct proporţională cu numărul de canale elementare de informaţie (vezi şi anexa X.14).

Toate obiectele diferite, separate între ele prin atribute de contrast pe frontiere, percepute la momentul prezent, au SSI asociate produse la acelaşi moment, şi vor avea aceeaşi poziţie în registrul global (fluxurile simultane de SSI interne ale tuturor canalelor elementare de informaţie). Totalitatea acestor SSI generate la momentul prezent va forma reprezentarea internă a realităţii externe prezente (directe) de la momentul respectiv. Un proces perceput că se derulează în intervalul[4] prezent este un proces real. Procesele ce au avut loc înaintea acestui moment, s-au terminat şi sunt stocate în memoria SPI ca şiruri de stări, sunt procese abstracte (despre procesele abstracte vom discuta în capitolul următor).

Prelucrarea informaţiei pe parcursul unui proces real şi mai ales prezumţia de invarianţă a atributelor acestui proces (direcţie, viteză etc.) dacă nu intervin factori perturbatori, furnizează elementele unei alte operaţii fundamentale pentru clasa SPI - anticiparea evoluţiei viitoare a procesului. Pentru SPI biotic această anticipare este vitală pentru a evita procese ce pot duce la distrugerea biosistemului gazdă, capacitatea de anticipare fiind chiar un indiciu al nivelului de evoluţie al speciei din care face parte biosistemul.

Nu putem încheia acest scurt periplu prin domeniul prelucrării informaţiei fără să menţionăm o operaţie pe care filosofia obiectuală o consideră ca existentă la toate SPI biotice (inclusiv la cel intracelular) deoarece derivă din modul universal de organizare a informaţiei în molecula de ADN. În această lucrare, respectiva operaţie (care nu este o operaţie elementară, dar pentru SNPI încă nu se cunosc elementele acesteia) se numeşte analiză obiectuală (sistemică) şi constă în extragerea componentelor comune şi specifice ale mulţimilor de obiecte percepute. Dacă o componentă comună identică există deja în memoria pe termen lung, informaţia este doar reîmprospătată şi la ea se asociază doar noile valori (componente specifice) percepute. Dacă şi componentele specifice există, vor fi împrospătate şi acestea. Dacă nu mai există componente comune, sunt stocate ambele clase de componente ale obiectelor percepute. În acest fel ia naştere în memoria SPI biotic o ierarhie informaţională, în care toate percepţiile sunt organizate pe clase de obiecte, cu componentele comune stocate o singură dată şi doar cele specifice stocate individual. Acesta este un mod de organizare cunoscut de informaticieni ca o metodă de comprimare a informaţiei, comprimare necesară unei utilizări eficiente a unei resurse finite - memoria SPI.

 



[1] Aceste operaţii sunt elementare doar pentru programatori (utilizatorii procesorului), dar în interiorul procesorului ele sunt încă decompozabile în aşa numitele microoperaţii.

[2] Similar cu asocierea unui nume de persoană cu adresa acesteia într-o localitate, sau cu asocierea datei şi a locului naşterii, toate acestea avănd ca unic scop identificarea (separarea) netă a persoanei respective dintr-o mulţime de persoane.

[3] Acest proces de stocare succesivă a unor şiruri de obiecte cu atribute variabile (tot succesiv) este specific mai ales memoriei pe termen scurt (MTS) în cazul SPI biotice, până are loc anticiparea pe termen scurt a evoluţiei proceselor în curs şi analiza sistemică a informaţiei recent dobândite. Tot acest tip de proces este întălnit şi la SAPI destinate prelucrării semnalelor continue din mediul exterior, unde eşantionarea şi memorarea este singura metodă de stocare a acestor semnale variabile.

[4] Un interval temporal este considerat prezent dacă este ultimul dintr-un şir de intervale periodice şi conţine în el momentul prezent. Aceste intervale au lungimi (durate) stabilite prin corespondenţă cu procesele periodice astronomice observabile (ani, luni, zile etc.), procese care timp de milenii au fost singurele unităţi de măsură a timpului.

Copyright © 2006-2008 Aurel Rusu. All rights reserved.