О множестве информационных моделей

АННОТАЦИЯ

Данная работа посвящена исследованию природы термина «информационная модель» и их множества DIMIFN и является продолжением предыдущих работ автора. На основе анализа конкретных математических, физических, химических и биологических примеров делается заключение, что: 1) информационная модель – это любое логическое, структурированное, информационно-смысловое, абстрактное выражение объектов физического и идеального характера; 2) множество DIMIFN состоит из множества информационных моделей прошедших, настоящих и будущих объектов физического и идеального характера, другими словами, это супермножество знаний, которое существует во Вселенной.

ABSTRACT

The article is devoted to research of the concept nature "information model" and their multitudes DIMIFN, and is a continuation of the author's previous works. Based on the analysis of specific mathematical, physical, chemical and biological examples, it is concluded that: 1) an information model is any logical, structured, informational-semantic, abstract expression of objects of a physical and ideal nature; 2) the set of DIMIFN consists of a set of information models of past, present and future objects of physical and ideal nature, in other words, it is a superset of knowledge that exists in the Universe.

Ключевые слова: информация, информационная модель, множества, супермножества, разнообразия, сочетания.

Keywords: information; information model; multitudes; superset; diversity; combinations.

Данная статья является продолжением наших предыдущих работ и посвящена качественному исследованию природы информационных моделей и их множества DIMIFN (All possible mentally permissible diversities of information models of objects of the ideal and physical nature) [1,2].

Надо отметить, что с понятиями информации и информационных моделей  связаны фундаментальные вопросы глубинных представлений естественных и гуманитарных наук [6].   

Исследование данного вопроса начинаем с анализа научно-технических публикаций, которые имеют место в настоящее время [7,8.9]:

1. Информационная модель (в широком, общенаучном смысле) - это совокупность информации, характеризующая существенными свойствами и состоянием объекта, процесса, явления, а также взаимосвязью с внешним миром.

2. Информационные модели нельзя ощутить или визуализировать, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации. Информационные модели - это модели, созданные на формальном языке (т.е. научном, профессиональном или специализированном). Примеры формальных моделей - все виды формул, таблицы, графики, карты, схемы и т.п. Информационная модель, таким образом, это - общенаучное понятие, означающее как идеальный, так и физический объект анализа.

3. Вербальная информационная модель  получена в результате умственной деятельности человека и представлена в словесной форме, она является знаковой, т.е. может выражаться рисунками, схемами, графиками, формулами и т.д.

В современных научно-исследовательских работах термин «информационная модель» используется для различных научных понятий, например: структура атома, ДНК, кварк, глюон, химическая структура водорода, окружность, плоскость, - мерное пространство, поле Хиггса, электрическое поле и т.д.  Всё это можно обобщить под термином информационная модель. А множество информационных моделей (DIMIFN) можно представить как формирующий и отражающий пространственно-временной континуум [2].  

«Информация» - это суть физических или абстрактных величин, она является более общим понятием относительно термина «информационная модель» [6]. Информационная модель – это любое логическое, структурированное, информационно-смысловое, абстрактное выражение [1,2].

Примеры к информационным моделям: математические выражения, функции и формулы:   ,    и т.д.;

физические и химические структуры [13]:

Можно было бы также привести много примеров из области биологии, астрономии к информационным моделям, но в рамках этой статьи ограничимся ссылкой на интернет-материалы [10,11,12].  Одним словом,  информационные модели – это любые математические, физические, химические, биологические формализмы, обладающие потаённой структурой и динамикой, проявляемой в пространственно-временном континууме [2]  и в  теоретических мыслимых идеальных объектах (математические формализмы и объекты духовного характера).

Информационные модели имеют различного рода варианты. В математике, физике и химии один и тот же объект можно отобразить различными информационными моделями в виде математической формулы, графика, таблицы или схемы. Более конкретный и наглядный пример можно привести из биологии: количество генов у видов растений и животных исчисляется тысячами, каждый из них через мутации может дать десятки аллелей. Рассмотрим упрощенную ситуацию кода в гаплоидном наборе, где имеется только 1000 генов, каждый из которых в состоянии дать путём мутаций только 10 аллелей. В этом случае число генных комбинаций достигает 10¹⁰⁰⁰ (каждая комбинация – самостоятельная информационная модель), то есть доходит до огромнейшей величины, которая больше числа электронов и протонов во Вселенной.  Если всё это переведём на реально существующие  виды в природе и постараемся представить  всевозможное число генных комбинаций, то получим бесконечность в высшей степени! Вот реальная невообразимая мощность биоразнообразия природы [3].

Если же постараемся представить себе различные варианты всевозможных мыслимых и немыслимых математических, физических, химических и биологических информационных моделей, то тогда однозначно можно сказать, что множество DIMIFN образует множество бесконечного порядка мощности континуума.

Одним словом, элементы множества DIMIFN являются всевозможными вариантами отражения объектов пространственно-временного континуума и абстрактно теоретические представления их взаимодействия.

Из вышеизложенного следует, что информационные модели бывают двух видов:

а) информационные модели объектов физического мира;

б) информационные модели абстрактного (идеального) характера.

К пункту а) относятся математические, физические, химические, биологические описания различных природных явлений и объектов, например: явления электричества, магнетизма, гравитации, элементарных частиц и другие. К пункту б) относятся математические объекты: арифметические, алгебраические, геометрические операции, функции и Священные Писания.

Природа информационных моделей любых объектов физического мира - это нематериальная сущность, которая заключает в себе информационные законы существования физических объектов. Природа информационных моделей, независимо от реально существующих природных объектов, является данной. Поэтому информационные модели не исчезают, не уничтожаются, не теряются, т.е. они вне пространства-времени.  Информационная модель – это вроде бы как нематериальное начало жизни физических объектов или это некое потаённое сокровище физического мира.

Информационные модели – знание о физических и абстрактных (идеальных) объектах, процессах и явлениях. Если данное предположение взять за основу, тогда с большой вероятностью можно сказать о том, что в DIMIFN заданы любые математические операции.

Информационная модель в отличие от информации имеет смысл только для человека. Любые новые знания возможно получить на основе оперирования элементами множества DIMIFN. Уместно здесь привести цитату из работы А. Шилейко, Т. Шилейко (1983) [6]: «Говорят, что И. Ньютона спросили однажды, как ему удалось открыть закон всемирного тяготения. «Я думал об  этом!»- был ответ». Это означает, что И. Ньютон оперировал  соответствующими информационными моделями и в конце концов обнаружил новую информационную модель – это  закон всемирного тяготения!   

Элементы (множества натуральных чисел) множества DIMIFN не связаны между собой, но в то время могут обладать возможностью сочетаться друг с другом и самим с собой в любом количестве, тем самым создавая новые информационные модели физического и идеального объектов. При этом важным условием сочетания являются  разумные взаимные соответствия. Например, элементы таблицы Менделеева: они могут быть в природе самостоятельными или же в сочетаниях в виде какой-нибудь химической или биологической молекулы.

Под термином «сочетания» понимаются определённый структурированный математический, физический, химический и биологический  формализмы.

Постараемся вести некую формализацию множества DIMIFN, учитывая некоторые естественнонаучные обобщения:

1. Инвариантный характер физических законов.
2. Переходы от частного случая к общему и наоборот.
3. Элементы таблицы Менделеева и всевозможные химические описания физических и биологических веществ.
4. Генетические строения и описания живых объектов и т.п.  

Учитывая абстрактную природу элементов бесконечномерного множества DIMIFN мощности континуума, возможно вести обобщённые алгебраические формализации множества DIMIFN [2]:  

 ,

каждый элемент этого множества есть подмножество, то есть

, где ,  , (имеет место сочетание между элементами подмножества ). Элементы множества DIMIFN  могут быть различной размерности  (. Естественно, что элементы множества DIMIFN взаимодействуя между собой, могут порождать новые всевозможные разнообразные элементы: , возможно, и  существуют такие элементы DIMIFN, которые не взаимодействуют:   (нет сочетания между элементами).

Учитывая, что множества DIMIFN включают в себя всевозможные научно-технические и абстрактные (идеальные)  множества и являются в высшей степени супермножеством, можно предположить с большой вероятностью:

а) что имеются подмножества множества DIMIFN , где заданы   и :

б) во многих случаях для элементов DIMIFN  и элементов его подмножеств  выполняется закон композиции:

  и

Из теории взаимодействия экологических факторов следует, что многие элементы  множества DIMIFN относительно соответствующих преобразований симметричны между собой [4,5].

Всевозможные сочетания, перестановки информационных моделей отражают новые явления физического или идеального мира, которые ранее были не известны.

Бесспорно то, что разнообразие элементов  множества DIMIFN -  невообразимо высокого порядка. 

Заключение

1. Информационная модель – это любое логическое, структурированное, информационно-смысловое, абстрактное выражение физических и нематериальных (идеальных) объектов.
2. Всевозможные сочетания информационных моделей порождают разнообразные мыслимые информационные модели физических и идеальных объектов, которые  ранее не выявлены.   
3. Познание природы физического и идеального мира основывается на анализе и синтезе различных информационных моделей и на выявлении соответствующей новой информационной модели. 
4. Множество DIMIFN  мощности континуума.
5. Во множестве DIMIFN заданы всевозможные математические операции: морфизмы, гомоморфизмы,  композиции и т.д.

Список литературы:
1. Гуламов М.И. О природе обновления разнообразия // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2017. № 10 (40) . URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/5124
2. Гуламов М.И. О природе «материализации» информационных моделей // Universum: Технических наук: электрон. науч. журн. 2018. № 4(49). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/5797
3. Гуламов М.И. Размышления о природе разнообразия// Universum: Технических наук: электрон. науч. журн. 2016. № 4(22). URL: http://7universum.com/ru/nature/archive/item/2489
4. Гуламов М.И., Краснов В.С. Теория взаимодействия экологических факторов. Тверь (РФ):Тверской государственный университет,2009. - 64 с.
5. Гуламов М.И. Теория взаимодействия экологических факторов. – LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH, 2012. – 94 c.
6. Шилейко А., Шилейко Т. Информация или интуиция? М: Молодая гвардия, 1983. - 208 с.
7. Информационная модель. ru.wikipedia.org (посещал 23.04.2020)
8. Информационная модель. wiki.vspu.ru›users/wodolazov/model/index (посещал 23.04.2020)
9. Знаковые модели, инфоормационные примеры и схемы, виды. best-exam.ru›znakovie-modeli/ (посещал 23.04.2020)
10. Картинки по запросу «структура ДНК». berl.ru/article/kletka/dnk/.. (посещал 23.04.2020)
11. ДНК. Строение и структура ДНК. Свойства ДНК. medicalplanet.su/genetica/27.html (посещал 23.04.2020)
12. Структура галактик. collectedpapers.com.ua/ru/... (посещал 23.04.2020)
13. Структура атома. http://images.myshared.ru/4/319832/slide_1.jpg (посещал 23.04.2020)