מידע

שיתוף

מידע (באנגלית: Information) במובן הצר הוא אוסף של סמלים. במובן הרחב יותר מידע הוא תת קבוצה של נתונים שיש להם חשיבות בהקשר או בנישה מסויימים, בדרך כלל כדי לסייע בשמירה על אנטרופיה נמוכה של מבנה מפזר או כדי להגדיל את יכולת הגדלת האקסרגיה של מבנה כזה.

מידע, ידע ונתונים

מידע נבדל מידע בכך שידע נכון תמיד בתוך הקשר מסויים, בעוד שמידע דורש השקעת אנרגיה לשם שמירה ואיסוף ובדרך כלל הוא יש לו הקשר וחשיבות של מקום וזמן. כך לדוגמה נמר בוגר הוא בעל ידע כיצד לצוד איילה, אבל עליו לאסוף מידע כדי לדעת היכן האיילה נמצאת. הגנרל הוא בעל ידע כיצד להביס את יריבו אבל עליו להיות בעל מודיעין של זמן אמת כדי לקבל מידע היכן ומתי יהיה היריב ובאיזה טקטיקה וכלי נשק הוא ישתמש.

מידע שונה מנתונים בכך שנתונים הם חסרי משמעות בפני עצמם ונדרשת פרשנות כדי להפוך אותם למידע מועיל. כך לדוגמה אדם עיוור מלידה שעבר ניתוח שהשיב לו את היכולת לראות בעיניו, קיבל את הנתונים למוחו אבל לא הצליח יכול להבין את העולם סביבו על סמך חוש הראייה. המרכזים במוח שנועדו לעבד את הנתונים מהעיניים לא תפקדו וכך לא נוצר מידע. אותם הנתונים יכולים להיות בעלי משמעות שונה ולכן לייצג מידע שונה לצופים שונים או כתלות בהקשר. לדוגמה הצרוף "10" יכול לייצג את האות A בכתב מורס, את המספר עשר בכתיב עשרוני, את המספר 2 בכתיב בינארי וכך הלאה.

תהליך הפקת מידע

הפקת מידע דורשת את התנאים הבאים:

מאגר נתונים - מבנה מפזר אשר אוגר את הנתונים (לדוגמה ספר, די.אן.אי או התקן זיכרון במחשב).
מערכת עיבוד - מבנה מפזר נוסף שיש לו יכולת עיבוד או פרשנות (לדוגמה השכל של אדם, ריבוזום, או מעבד המחשב) שיכול לעבד נתונים סדרתיים או נתונים מקבילים על בסיס ידע או חוקיות.
אמצעי קלט - מבנה מפזר שלישי שמעביר תת קבוצה מסויימת מתוך מאגר המידע אל מערכת העיבוד כדי להזין אליה את הנתונים בצורה מקבילה או סדרתית (עיניים ואוזניים ומערכות חושים אחרים, אר-אנ-איי שליח, ראש קריאה וכבל נתונים).
זמן, מרחב ואנרגיה חופשית - הן איסוף המידע, והן אגירתו במאגר הנתונים בצורה ובסדר מסויים. והן הזנת המידע למערכת העיבוד והעיבוד עצמו דורשים ניצול זמן, מרחב ואקסרגיה (מזון לאדם, ATP לתא וחשמל למחשב).

כתוצאה מעיבוד המידע יכולים להתרחש דברים שונים - שינוי במצב הפנימי של מערכת עיבוד המידע (ואף הגעה למסקנות חדשות כלומר אפשרות לשינוי הפרשנות למידע או שינוי הידע), שינוי ההוראות למערכת הקלט (להזיז את העיניים לצד אחר או לקרוא ממקום אחר בדיסק), יצירת מוצרים או חלבונים או חומרים, הפקת מידע חדש ושמירתו על ידי מתקן פלט לתוך מאגר נתונים (שינוי מאגר הנתונים), זיהוי מקור אקסרגיה (כמו הפניית הגבעול לכיוון השמש, זיהוי מאגר נפט, זיהוי גבעול או איילה), בן זוג, שותף או איום.

אם מעוניינים לשמור את המידע יש צורך באמצעי פלט - מבנה מפזר נוסף. ו/או מערכת היגב אם מעוניינים לפעול על העולם בהתאם למידע.

במקרים רבים נתונים יכולים לעבור סדרה ארוכה של עיבודים, בהם היא הופכת למידע "ביניים". מידע כזה או בעל משמעות "נמוכה" יותר - יש הסתברות גבוהה יותר של פרשנויות שונות שלו על ידי צופים שונים, והוא מכיל כמות גבוהה יותר של נתונים. כך 10 עוברים עיבוד לעיגול ולקו על ידי פרשנות של מערכת הראייה, ואדם בעל ידע בקריאה יכול לפרש אותם כמספר "10".

מידע בפיזיקה

בשנת 2003 טען J. D. Bekenstein כי קיימת מגמה גוברת בפיזיקה להגדיר את העולם הפיזי כמורכב ממידע (ולכן מידע מוגדר בדרך זו) פרוט לכך יש במונח Digital physics. למונח מידע יש משמעות מוגדרת בפיזיקה. דוגמאות לכך כוללות תופעות של סיבוך קוונטי שבו חלקיקים יכולים לקיים אינטראקציה ללא קשר למרחק ביניהם או למהירות האור. המידע עצמו אינו יכול לנוע מהר יותר מהאור אפילו אם הוא מועבר בצורה לא ישירה. particles are not connected in any other way other than by the information they carry.

קשר אחר מוסבר על ידי השד של מקסוול. שהוא ניסוי מחשבתי. בניסוי זה מודגם קשר ישיר בין מידע לבין אנטרופיה. הטענה היא כי תוצאה של ניסוי זה היא כי בלתי אפשרי להרוס מידע ללא הגדלה של האנטרופיה של מערכת. במונחים מעשיים פירוש הדבר בדרך כלל הוא הגדלת כמות החום במערכת. תוצאה פילוסופית יותר היא שניתן לחשוב על מידע כדבר בר-המרה עם אקסרגיה או אנרגיה חופשית.

כך במחקר של שערי לוגיקה, הגבול המינימלי התאורטי של אנרגיית-חום שמשוחררת על ידי שער "גם" הוא גבוה יותר מאשר זה של שער "לא" (שכן מידע נהרס - מאבד את היכולת לשחזורו - על ידי שער "גם" בעוד שהוא עובר המרה פשוטה על ידי שער "לא"). מידע פיזיקלי הוא בעל חשיבות מיוחדת בתחום התאורטי של מחשבים קוונטים.

תורת המידע וכן החוק השני של התרמודינמיקה מקשרים בין אנרגיה לבין מידע. מבנה השומר על מידע, כמו תא השומר על סדר מסויים של פרודות DNA, מחייב פיזור של אקסרגיה והגדלת אנטרופיה כדי לשמור על סדר זה. בה בעת, מערכת בעלת אנטרופיה נמוכה יותר, או שיש לה סדר רב יותר, היא בעלת מידע רב יותר מאשר מערכת הומוגנית שבה כמות המידע שיכולה להיאגר היא נמוכה מאוד. כך ספר יכול להכיל כמות גדולה יותר של נתונים ולכן של מידע.

מידע בביולוגיה ובטבע

יצורים חיים כמו צמחים, בעלי-חיים, פטריות וחד-תאים, מעבדים כמויות עצומות של מידע החיוני לשם שרידה והתרבות שלהם. דרך אחת להגדיר את מטרת החיים, בקרב כלל היצורים החיים מובאת בספר הגן האנוכי. על פי גישה זו, כל המטרה של החיים עצמם הוא העברת פיסות המידע הגנטיות מדור לדור, במרוץ שליחים ממושך שבו ה"רובוטים" המעבירים את המידע (היצורים החיים) הם משניים בחשיבותם.

על יצור חי להיות מסוגל להגיב לשינויים בסביבתו. לשם כך הוא זקוק למידע, ועל מידע זה להיות מועיל. חלק מהותי בשאלה איך יודעים הם מידע זה הוא מועיל מבוצע על ידי שילוב של רבייה מינית ואבולוציה שמייצרים תהליך אבולוציוני של ערבוב פיסות של מידע מועיל בתהליך הרבייה, יצירת יצור חי חדש בעל בסיס מידע חדש, הכחדה או הישרדות של אותו יצור, וניסיונות רבייה שלו וערבוב מחדש.

מידע בטבע מעובד הן ברמה התאית, הן ברמת האורגניזם הבודד והן ברמה החברתית (לדוגמה נדידה של להקת ציפורים). רוב המידע בעולם הטבעי נאגר במסגרת של DNA, חלק קטן ממנו נאגר כזיכרונות העוברים מדור לדור בקרב בעלי חיים (בעיקר ציפורים ויונקים) המעבירים כישורים לדור הבא. מידע חיוני ליצורים חיים בהקשרים של מציאת מזון, התגוננות מפני טורפים, התמודדות עם מחלות וטפילים, מציאת בני זוג וגידול צאצאים.

ליצורים שונים יש חיישנים שונים לצורות שונות של אנרגיה, הנוגעים לצורות שונות של מידע שחשוב להם. מיני בעלי חיים רבים מצויידים בחוש ראייה, שמיעה, מישוש, טעם וריח. בעלי חיים שונים רגישים גם לאותות מגנטיים ולזרמים חשמליים. טווח החושים שונה לפי סוג המידע הנדרש, כך שעטלפים ודולפינים יכולים "לראות" באמצעות גלי קול, וחקרים מסוגלים לראות אור אולטרה סגול בפרחים. צמחים יכולים להרגיש את מקורות האור ויכולים לפלוט ולקלוט סוגי כימיקלים המזהירים מפני נוכחות של מחלות שנפלטו על ידי צמחים אחרים. חיידקים ותאים יכולים להגיב לסוגים שונים של שינויים בסביבה הנוגעים להבדלים ביובש, מליחות, חומציות ועוד.

בתוך יצורים רב-תאיים יש מבנים מורכבים ורבים של עיבוד מידע והעברת מידע בין תאים ובין רקמות. אלו כוללים את מערכת העצבים, העברת ואחסון מידע במערכת החיסונית, מערכת הורמונים. מידע מועבר גם בין יצורים חיים (שפה קולית, שפת גוף, איתות ריחות) ובין צמחים.

חשיבות המידע אינה מסתיימת ברמת הפרט הבודד או המין, אלא משמשת כחלק ממנגנונים רחבים יותר הנוגעים לתפקוד של מערכות אקולוגיות.

מידע בכלכלה

מידע בהקשר של שווקים

מידע מהווה נושא חשוב בכלכלה. כלכלנים רבים מסכימים כי לשוק יש תפקיד מרכזי בהעברת מידע בצורה מבוזרת ויעילה בין שחקנים שונים. כך השוק מווסת מחירים, איכויות וכמויות של מוצרים, בין צרכנים ויצרנים בעלי אינטרסים שונים, ידע שונה וטעמים שונים, בצורה שמתכנן מרכזי יתקשה לבצע אותה. אדם סמית כתב כיצד השוק משחק תפקיד בוויסות המחיר והכמויות של סירים מול מחבתות, והרמן דיילי בלטובת הכלל תאר כיצד הקיום של השוק מאפשר את המגוון של סוגי ברגים שונים ללא יד מכוונת מרכזית.

בספר חיים אחרים מתאר ויטאלי נַיישוּל, מתמטיקאי שעבד בגוספלאן, אחד ממרכזי החישובים של המדינה הסובייטית, את הכאוס שמתרחש במדינה בגלל בעיות בזרימת המידע בין גורמים שונים המנסים להעביר מידע בצורה ריכוזית. באופן דומה ניתן להתייחס לחסרונות לגודל של תאגיד כבעיות של אנטרופיה גוברת כאשר גודלו של התאגיד מקשות יותר ויותר על זרימת המידע בתוך הארגון. דבר דומה יכול להתרחש במדינה מודרנית שבה שינויים טכנולוגים גורמים לכך שיש צורך ביותר ויותר מידע כדי להימנע מהשפעות לא רצויות של הטכנולוגיה, אבל זרימת המידע היא ריכוזית וגורמת להשפעות לוואי לא רצויות לחברה כמו תאונות דרכים, זיהום אוויר, נעילה טכנולוגית ועוד.

בכלכלה נאו-קלאסית קיימת הנחה במסגרת שוק משוכלל לפיה קיים מידע מלא - כל השחקנים הם בעלי מידע זהה על מצב העולם (מחירים, כמויות, ביקוש, היצע ואיכות המוצרים) וזרימת המידע היא דבר מיידי שאינו דורש השקעה של מאמץ, זמן, אנרגיה או כסף. דבר זה מהווה נתק בין הכלכלה לבין הפיזיקה ולכן הוא ציר לביקורת מצד כלכלה אקולוגית, כלכלה התנהגותית וכלכלה גאופיסית

כלכלנים הראו שכאשר הנחה זו אינה מתקיימת במלואה, לדוגמה במצב של מידע א-סימטרי מתקיים כשל שוק. ביקורות פחות ידועות קשורות להיבטים של שימוש בידע ושימורו והקשר בין דבר זה לבין אי שוויון כלכלי או חברתי כך שמידע לא שווה יכול להיות חלק ממלכודת עוני. כמו כן אי-סימטריה במידע יכולה לגרור תופעות של ניצול, שחיתות ואכיפה לא שווה של זכויות כמו זכויות אדם או זכויות רכוש.

השוק כמערכת מפזרת של אנרגיה

עיבוד המידע הוא חלק חיוני בכך ששווקים יעבדו. היות ועיבוד מידע הוא תופעה פיזיקלית המערבת את חוקי התרמודינמיקה ודורשת אנרגיה, יוצא מכך שתפקוד של שווקים הוא היבט שכרוך בזרימת אנרגיה. דבר זה הוא אחד ההיבטים המדגישים כי שוק, כמו מוסדות חברתיים אחרים נוספים החשובים לכלכלה - כמו כסף או ממשלות, או רכוש הם מבנים הדורשים זרימה מתמדת של אנרגיה לשם תפקודם - כלומר אלו הן דוגמאות למערכת מפזרת.

מידע והספקת שירותים ומוצרים

חלק מהכלכלנים מתייחסים אל הספקת שירותים כלכליים כאל דבר שאינו דורש משאבים. אלא שבכל הספקה של שירות מעורב גם עיבוד של מידע הנדרש לצרכן (בניגוד לעיבוד מידע הנוגע לעסקאות בין הצרכן ליצרן). לדוגמה ייעוץ משפטי דורש שהיועץ המשפטי ילמד את החוקים, יזכור אותם ובדרך כלל גם יאחסן אותם בצורה כלשהי. כמו כן עליו ללמוד את המקרה המשפטי שבו הוא מייעץ. כל ההיבטים האלה בהכרח דורשים אנרגיה ומוגבלים לפי חוקים הנוגעים לתורת המידע.

באופן דומה לשירותים, גם הייצור והצריכה של מוצרים הוא דבר הדורש עיבוד מידע. כך לדוגמה על פירמה לשמר בתוכה היבטים הנוגעים לתהליכים תעשייתיים, נוהלי ייצור, מתכונים, איכויות של חומרי גלם, מידע פיננסי ועוד.

מידע הנוגע לספקי חומרי גלם, לקוחות ועובדים יכול להיחשב כמידע הנוגע לשווקים של שוקים אלה.

מידע וקיימות

בחשיבה הכלכלית המקובלת קיימת הנחה כי אנשים ושווקים הם היצרנים והצרכנים הם הספקים והצרכנים היחידים של מידע. קיימת הנחה משתמעת כי העולם הטבעי הוא סביל ואינו מייצר, אוגר וצורך מידע, וכי מידע זה אינו חיוני לתפקוד תקין של הביוספרה ו/או למערכת האנושית והכלכלית. בפועל, עיבוד המידע הנוגע לתפקוד העולם הטבעי הוא חלק חיוני לתפקודו וכפועל יוצא גם לתפקוד המערכת הכלכלית העולמית. ללא מידע כזה יחולו שיבובים במחזורי אקולוגיים ובהספקת שירותי המערכת האקולוגית.

בעיה דומה היא ההנחה הכלכלית הנאו-קלאסית ובתרבות המערבית (כחלק מאופטימיזם טכנולוגי) כי אנו כחברה וכיחידים מחזיקים בכלל הידע וערוכים לאגירה ולפרשנות של כלל המידע הדרוש לנו לשם קבלת החלטות הקשורות לתפקוד החברה באופן מיטבי או תקין בכלל או תפקוד של הפרט או המשפחה, ובמיוחד מכך ערוכים לפתור בעיות של קיימות והתמודדות עם כשלים של מערכות אקולוגיות על סמך הידע ויכולות איסוף ועיבוד המידע הקיימים ברשותנו. בעוד שחלק גדול מהידע והמידע שזורמים במערכת אקולוגית נמצאים במסגרת התורשה של יצורים אחרים וכמוה גם האינטרס לשימור המידע והידע, אינטרס הפרשנות של המידע ויכולות איסוף ועיבוד המידע שהן שונות כאשר הן מבוצעות בצורה מבוזרת (מגוון מינים) או בצורה ריכוזית (בני אדם, ובדרך כלל תת קבוצה מתוכם המהווה אליטה)

בעיות נוספות המצויינות על ידי דונאלה מדווז ועמיתיה בגבולות לצמיחה (ספר) קשורות בהשהייה - עיבוד המידע והפעילות על פי מידע חדש דורשת זמן. דבר זה עלול לגרום לכך שתגובה למשבר תהיה מאוחרת מידי או קטנה מדי מכדי למנוע אותו -תגובת יתר. משום כך אחת ההמלצות של מדווז בתריסר נקודות מינוף היא להאט את קצב השינויים כך שאלו יהיו קרובים יותר לקצבים של העולם הטבעי.