Informasjon med en subjektivistisk vinkling

Innledning

Hva skal man svare når man hører utsagn som «informasjon blir ikke til av seg selv», eller at «Den andre termodynamiske lov sier at entropien vil øke i ethvert system. Det vil si det blir mer rot og mindre informasjon»?

Hva er informasjon?  Den subjektivistiske ryggmargsrefleks sier at informasjon er et abstrakt begrep. Det vil si at det ikke har fysisk eksistens på samme måte som materie eller energi. Vi har ingen fysiske instrumenter for måling av informasjonsmengde. Så hva snakker vi da om? Jeg har dvelt med begrepet i mange år, og kommet til en slags definisjon, en subjektivistisk definisjon som jeg kommer tilbake til.  Men jeg må innrømme at jeg synes begrepet er vanskelig å få hundre prosent has på.

Det perfekte kaos

Om vi tar utgangspunkt i entropi, og vi snakker om «økende entropi», hva er da maksimum entropi? Det må jo være kaos som er hundre prosent perfekt. Hva betyr det? Da kommer jeg til å tenke på hvordan man skaper tilfeldigheter i datamaskiner. Tradisjonelle datamaskiner er hundre prosent deterministiske. Det vil si at tilfeldighet egentlig ikke eksisterer. Men ofte krever den oppgaven at datamaskinen skal produsere, tilfeldigheter. Mange spill hadde ikke vært mulig uten at det også skjer tilsynelatende tilfeldige hendelser. Så hvordan skaper utviklerne tilfeldigheter? Her er det utviklet en rekke matematiske prosedyrer for å skape tall-rekkefølger uten noe synlig system i seg. Disse har man implementert og skapt såkalte «random generatorer». Man kaller det for psaudo-tilfeldighet. Det vil si at det ikke er ekte tilfeldighet, men det fremstår for oss mennesker tilfeldige tall. Grunnen til at vi oppfatter dette som tilfeldige tall, er at den menneskelige hjerne ikke klarer å avdekke noe mønster i det. Det er et mønster i det, men det er så komplekst at det krever et matematisk geni for å avdekke det. Ofte er det slik at man kan starte en slik generator ved å bruke et «frø» som inngangsbetingelse. Da kan man gjenta nøyaktig den samme rekkefølgen på nytt, og putte resultatet inn som et nytt «frø». Dette har jeg brukt til f.eks. å lage krypteringsalgoritmer.
Men om vi skulle begynne å tenke filosofisk på dette, så vil jo forsøk på å skape det perfekte kaos, dreie seg om å gjøre det umulig å avdekke noe som helst slags mønster i kaoset. Man kunne, for eksempel, teste de forskjellige randomgeneratorene ved å la dem produsere store mengder tilfeldige tall, så kunne man la statistikeren kaste seg over dette for å se om de klarte å finne trender. Hva om f.eks. tallet 587 opptrer dobbelt så hyppig som 586? Aha.. ville statistikeren sagt, dette er en dårlig random-generator fordi spredningen av tallene ikke er perfekt. Vi kan gjøre forutsigelser. Kaoset er ikke perfekt.
Men la oss nå si at vi produserte en milliard tall, og statistikeren klarer ikke å finne noe mønster i kaoset. Vi har altså noe som ligner på det perfekte kaos. Men er det uten informasjon? Absolutt ikke. Statistikere og matematikere har kanskje holdt på i flere tiår med tallmengden. Kanskje en eller annen smarting har kommet opp med en metode for å bevise at her kan det ikke være noe mønster. Men det er jo også informasjon.

På et vis inneholder tallmengden en slags orden. Den oppfyller alle krav som skal til for å si at her er det intet mønster. Det skal noe til for at det skal være mulig. Kanskje er det umulig.

Er du en av dem som kaster deg over lotto-statistikken? 3-tallet har ikke forekommet i løpet av de 12 siste ukene, så nå er sannsynligheten stor for at det dukker opp igjen. Tester viser at vi mennesker ser mønster, selv der det ikke er noen. Noen fikk det for seg at rock og pop-musikk inneholdt sataniske baklengsbudskaper. Musikken ble spilt baklengs over en lav sko. Og man fant tonnevis av budskaper. Vi mennesker har mentale funksjoner for å skape mønstre og se sammenhenger. Dette er en svært nyttig funksjon som er med til å hjelpe oss å handtere de utfordringer vi møter. Men selvsagt er ikke denne funksjonen presis. Selvsagt ser vi mønstre fordi vi tillegger mening og sammenheng der det ikke nødvendigvis er noen. Om vi skulle skape et system totalt uten informasjon, så måtte vel det være vakuum.  Men selv det absolutt tomme intet har jo den informasjonen at det er et «absolutt tomt intet».

Alt dette forteller meg at oppfattelse av orden og informasjon her mer å gjøre med mentale prosesser, enn det har å gjøre med fysiske realiteter.

Hva er informasjon?

Da jeg for mange år siden skrev min refleksjon om informasjonsforvrengning endte jeg opp med følgende formel:

Informasjon=datastrøm + fortolkning

Denne er ikke fulldekkende til å si noe om hva informasjon er i ren metafysisk forstand. Men jeg tenker at den gir noen indikasjoner. Begrepet fortolkning gir direkte assosiasjon med et informasjonssystem. For meg er det en grunnleggende observasjon at fortolkning krever noe å forholde datastrømmen til. Det er det jeg kaller en «fortolkningsnøkkel». I et velutviklet informasjonssystem skjer dette ved at datastrømmen forholdes til forhåndslagret informasjon. Prosessens sluttprodukt er ny informasjon. Hvis jeg sier:

«Min bil er blå»

Så vil alle ordene i denne setningen bli analysert ved at den forholdes til forhåndsinformasjon: «Min» betyr den som snakker. «bil»: hjernen henter opp forhåndslagret informasjon om begrepet «bil» osv. Kombinasjonen av datastrømmen og hva «jeg vet fra før», gir ny informasjon. Den nye informasjon kan da videre bli brukt i senere fortolkninger. Dette er opphav til det jeg kaller for «kunnskapens gravitasjonslov».  

Dersom setningen er formulert på japansk, vil jeg mangle den forhåndskunnskapen som skal til for å dekode dette. Inneholder denne datastrømmen informasjon? I mine gamle tekster formulerte jeg det slik at «all informasjon er reell informasjon». I dag vil jeg ha sagt at alle datastrømmer inneholder potensiale for informasjon. Men informasjonen blir ikke til før jeg er i stand til å gjøre fortolkninger av hele eller deler av datastrømmen.

Jeg skiller mellom kunstige og naturlige datastrømmer. Naturlige datastrømmer er ikke kodet av et informasjonssystem. De er resultat av naturlige fysiske prosesser. For eksempel lys. I dag kan vi kode informasjon i lys. Men det lyset vi ser til daglig er resultat av naturlige prosesser. Lys er et fenomen som er velegnet til å høste informasjon ut av. Men da er det ikke språkforståelse og begreper som fungerer som fortolkningsnøkkel. I stedet er en stor del av hjernen vår, synssentret med all de visuelle funksjoner som følger med, dedikert til å høste informasjon fra lys. Forhåndskunnskapen som anvendes til å dekode dette er i stor grad arvet, og et resultat av utallige generasjoners erfaring med hva som virker og hva som ikke virker. Ut av dette har vi utviklet grunnforståelsen av det tredimensjonale rom, objekter, bevegelse, form, farger osv. Lyset i seg selv, fotonene, er et fysisk fenomen og har lite med informasjon å gjøre. Informasjonen blir ikke til før et informasjonssystem greier å utnytte disse utallige datastrømmene, til å trekke noe nyttig ut av det. Og dette informasjonssystemet blir så kraftig at det klarer å abstrahere seg opp mange metanivåer, og får behov for å tenke om dette på et abstrakt nivå, da gir det forestillingen et navn. Det åpner igjen for spørsmålet «hva er informasjon?». Subjektivismen har den tilnærmingen at slike begreper og forestillinger har opprinnelse i vårt egne informasjonssystem (subjektet). Begreper som tid, rom, farger, form, hastighet osv. er ikke selvstendig reelt eksisterende fenomener. De har utgangspunkt i fasetter av virkeligheten, som vår hjerne har klart å dekomponere, og navngi. Villfarelsen skjer idet slike dekomposisjoner begynner å leve sitt eget liv og får karakter av å være en selvstendig reell del av den fysiske virkeligheten.

Men informasjon tar jo plass?

Alle som holder på med datamaskiner og smarttelefoner vet at informasjon tar plass. Hvordan kan noe som ikke eksisterer reelt ta plass? Svaret på dette er forholdsvis enkelt. Vi trenger kun å snu problemstillingen på hodet. Et enkelt fenomen er enkelt å beskrive. Fenomenet i seg selv, er seg selv og oppfører seg i henhold til sin egen iboende natur. Enhver beskrivelse av dette fenomenet er noe som eksisterer utenfor systemet i seg selv og som krever plass. Jo større og jo mer komplekst fenomenet er, desto mer kompleks blir beskrivelsen. Beskrivelsen er informasjon. Men informasjon er ikke selvstendig eksisterende, så vi trenger fysiske strukturer til å representere dette. Dette driver hjernen med. Det er den biologiske teknologien. Og det driver mennesket med i form av, språk, skriftspråk, bøker og stadig mer avansert data-teknologi. Det som fysisk sett skjer er jo at vi har det originale fysiske fenomenet. Så har vi fysiske strukturer som et informasjonssystem utnytter til å beskrive fenomenet. Selvsagt er det ikke kopier vi her snakker om. Strukturen, som beskriver fenomenet, har kun den sammenhengen med «originalen», at den lar seg utnytte til å handtere de utfordringer som fenomenet gir.
I dette ligger det at det er biologiske systemer som først fant opp informasjon. Informasjonen eksisterer fordi det gir en reproduksjonsmessig fordel. I dette ligger også den konklusjonen at informasjon ikke eksisterer i et livløst univers. Parallellen til dette er jo at verdier heller ikke eksisterer. Det går på mye av det samme resonnementet.

Hva er en fortolkning?

Om vi tar det foregående som utgangspunkt, kan vi jo forsøke å gjøre en avgrensing på hva en fortolkning er.

Fortolkningens produkt er informasjon. Da snakker vi om fysiske strukturer, formet av signalstrømmen, slik at de kan fungere som en representasjon av den virkeligheten signalstrømmen har utgangspunkt i. Lagring av informasjon handler om å skape slike strukturer.

Dette er ikke det samme som prosedurale prosesser. Vi kan tenke oss kjeder av hendelser hvor det ene leder til det andre i sanntid. Kule A treffer Kule B, som treffer veggen og spretter ut og treffer kule C osv.  Det skapes, eller anvendes ingen strukturer som representerer noe som helst i en slik prosess.

Det å representere noe handler om et informasjonssystems «indre bilde» av noe utenfor det selv. Dette indre bildet er en fysisk struktur som har ikke noe annet formål enn å være med å påvirke senere responser. Det er ikke en del av en prosedural prosess, men del av en informasjonsprosess som til slutt skaper en mer adekvat respons.

En fortolkning blir i denne sammenheng den prosessen som med utgangspunkt i signalstrømmen skaper slike fysiske strukturer. Og, som jeg tidligere har vist, så lar ikke dette seg gjøre uten at signalstrømmen forholdes opp mot informasjon som allerede er der fra før.

Dette er sannsynligvis et svært avgjørende steg i evolusjonsprosessens historie. Det er jo dette som egentlig er hukommelse og læring. DNA blir jo en slags mellomting. Det skal vi komme tilbake til. Men jeg tenker at det ikke ble fart på dette før vi fikk flercellede organismer. Stegene er jo enkelt slik at signalstrømmer noen ganger skaper permanente endringer i celler. Neste gang signalstrømmen kommer, så kan responsen være påvirket av disse tidligere permanente endringer. I den grad dette tilfeldigvis skulle utgjøre noe nyttig, så har det naturlige utvalg noe å arbeide med. Etter hvert får vi altså organismer som har hjerner med indre representasjoner av en reell virkelighet. Da har naturen funnet opp informasjon, slik vi forstår den.

Hva med DNA?

DNA består av kombinasjoner av fire varianter av DNA nukleinsyre (A,T,C,G).  Disse kombineres i grupper på fire og fire. Vi har dermed et system som kan bære store mengder informasjon.

Mye av grunnen til å ta opp dette temaet handler om hvordan DNA blir brukt til å underbygge såkalt ID (Intelligent Design). For her heter det at informasjon ikke kan bli til av seg selv. Informasjon kan degenerere som følge av fysiske prosesser men aldri motsatt. Ingen mennesker har skrevet det som står i DNA, ergo må det være gudene, siden det å skape informasjon kun kan gjøres av intelligente vesener.

Men, i henhold til egne refleksjoner om hva informasjon er, er DNA informasjon? Jeg har sagt at informasjon=datastrøm pluss fortolkning. Datastrømmen representerer det fysiske DNA. Skjer det en fortolkning? Vel, det blir et definisjonsspørsmål. Dette er ikke fortolkning på den måten som vi kjenner det fra biologiske hjerner. Det som skjer er en kompleks kjemisk prosess hvor DNA styrer på hvilken måte aminosyrer settes sammen (syntetisering). Dette kan sammenlignes med et såkalt ortogonalt språk, hvor det er et en-til-en forhold mellom symbol og betydning. Vi snakker altså om en mellomting mellom flertydige naturlige språk slik vi kjenner det og en fysisk prosess hvor enhver kombinasjon gir en entydig respons. Dette er den siste varianten men i en mer kompleks form. Men slik kan også kommunikasjon mellom datamaskiner også fungere, og vi kaller det for informasjon. Cellen er en form for informasjonssystem. Men virkemåten ligger kanskje nærmere datamaskiner enn biologiske hjerner.

Men hva kan man si om informasjonsmengden i DNA? Når DNA muterer og en kodebit får en annen kombinasjon, har vi da fått mer eller mindre informasjon? Vi innser at det er meningsløst å stille spørsmålet. Det eneste som skjer er at informasjonen er forandret. Visse typer mutasjoner kan åpenbart medføre endring i informasjonsmengde. For eksempel kan gener bli kopiert, eller de kan bli kuttet opp. I slike tilfeller kan vi ende opp med at informasjonslagringskapasiteten endres opp eller ned. Men det å si at vi får mer eller mindre informasjon, bare ved å endre koden, blir meningsløst.

Maskinkode, som er den reelle koden som eksekveres i en datamaskin, kommer i bunter på 8 bits (bytes). Men en instruksjon kan bestå av en eller flere bytes. Hva nå om programtelleren bommer på starten av programkoden, slik at det som skulle vært første instruksjon, egentlig er en data-byte som fulgte den første (som ble borte). Da blir denne fortolket som en helt annen instruksjon. Resultatet blir kaotisk. En og samme informasjon kan altså enten gjøre noe meningsfullt for oss mennesker, eller bli bare tull. Hva er mer eller mindre informasjon i de to scenarioene? Fysiske prosesser kan skape DNA. Datastrømmen er tilfeldig. Vi kjenner kun til en prosess som kan skape avvik fra en slik tilfeldighet, og det er Det Naturlige Utvalg, naturens egen kreative prosess. Gjennom ufattelig mange forsøk og gjentakelser vil naturlig utvalg sortere på de kombinasjoner som gir vertscellene biologisk nytte.

DNA kan kobles sammen i ufattelig mange kombinasjoner. Bare en forsvinnende liten andel av disse kombinasjonene er av en slik art at det gir en levende celle (det tilhørende informasjonssystemet) en fordel. Det må et informasjonssystem til for å fortolke om en kombinasjon skal regnes som informasjon eller som kaos. Forskjellige informasjonssystemer vil gi forskjellig svar. Dette gjør at begrepene informasjon, og informasjonsmengde blir subjektive abstrakte begreper. Men noe objektivt kan man få ut av dette. Rent statistisk vil det perfekte kaos skape en slags orden på den måten at fordeling og forekomst vil være omtrent likefordelt mellom alle varianter. Vi burde altså forvente at i man i en stor prøve f.eks. fant like mange T som C. Men man kan tenke seg utallige fysiske sorteringsprosesser som ville forskjøvet denne balansen. Det naturlige utvalg er en slik sorteringsprosess, og vi kan forvente å måle objektive avvik fra det perfekte kaos. Det slike objektive avvik forteller oss er at her foregår det en eller annen form for filtrering eller sortering.

Det er intet fysisk i veien for at dette kan skje. Det et er ikke i strid med Den andre Termodynamiske Lov. Årsaken er at systemer som tilføres energi utenfra (sola), godt kan ha mekanismer som lager filtreringer vi mennesker oppfatter som orden.

Hva med kvantefysikken?

Den som hiver seg på kvantefysikken vil raskt kunne fristes til å begynne å spekulere på om ikke dette i bunn og grunn handler om informasjon, eller knapphet på informasjon. Dette går jeg nærmere inn på her. Oppsummeringen er at det kan se ut som at naturen, på et helt grunnleggende plan er gjerrig på informasjon. Dersom vi levde i en datasimulering og forutsetter at lagringsplass er en knapp ressurs, så er dette nettopp hva man kunne forvente å finne. Dersom intet i universet krever at akkurat det elektronet, akkurat nå må ha en eksakt posisjon, så trenger vi ikke å bruke lagringsplass på noe som er unødvendig. Et super-operativsystem vil på disse laveste nivåene dynamisk tilordne eller frigjøre lagringsplass alt etter behov. Når vi tenker oss om, så er det umulig å kunne beskrive et uendelig antall posisjoner på en avgrenset linje, uten å ha tilgang til uendelig antall mulige lagringsplasser. Da er det rimelig at linja stykkes opp i et antall faste minstedeler. Dette utrykker seg altså i naturen som kvanter.

Er dette da et bevis på at vi lever i en simulering? Selvsagt ikke. Det kan finnes andre muligheter, både tenkbare og alt vi ikke greier å komme på. Men det gir en indikasjon på at den virkeligheten vi opplever og prøver å beskrive har basis i noe underliggende som vi ikke kan komme til, og som er begrenset. Dersom det er tilfellet er vi kanskje ikke i nærheten av å komme til bunns i den virkeligheten vi prøver å forstå. Da møter vi igjen på det som er et vesentlig subjektivistisk poeng, nemlig at vår erkjennelsesevne er begrenset, at det alltid vil dukke opp spørsmål som strekker seg bak og utenfor vår forståelse, og at slik vil det alltid være.