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2009年6月20日 星期六

機制建構可以是資訊累加的過程,也可以不是

遞迴程序讓機制建構過程中重複的動作卻可以產生資訊累加的效果。如果不是遞迴而只是在同樣條件下重複某一個動作,那麼其所產生的資訊只是多餘的副本,所建造的機構不會增加資訊。

可以增加資訊的遞迴程序和不能增加資訊的遞迴程序的差異在哪裡?我們如何判別一個遞迴程序只是單調的重覆已知構造,或者會帶來突顯的新性質?

未完待續

2009年6月19日 星期五

無所不在的對稱性

任何存在事物一定具備對稱性。因為存在,所以證明一件事,就是創造它的機制,以及維護它的機制至少在一段期間內一定比破壞它有更大出現的機率。事件發生的機率要看事件複雜的程度而定。如果一個事件與很多其他事件相關,必須每一項條件都滿足了才會發生,那麼這種事件發生的機率就很低很低,而複雜的事物需要經由複雜的事件所創造。因此,我們可以說在能夠存在的事物當中,複雜的事物比較罕見,而且通常有某種保護其不受破壞的機制與之共存。簡單的事物可以不需要保護機制也能存在,因為破壞它與建造它的事件發生的機率差異不大。

晶體是一個例子。水在任何時候都有創造和破壞的事件同時發生。水分子與水分子以適當角度接近時會有電磁力連結彼此。這個結構又隨時可能因受到其他水分子撞擊或自身的振動而脫落。當溫度高,分子之間撞擊力道強時晶體存在的機率變低,因為創造的事件不比破壞事件發生的機率高。當溫度降至零度以下時,晶體結構創造的機率高於破壞的機率而得以成長。

晶體有對稱性,因為是經由相類似的事件不斷發生累積而來。萬事萬物也是如此。

生物也有對稱性。生物形成對稱性的原因有許多,其中一個重要關鍵就是生物能夠藉由複製自己產生下一代,來維護自身機構的存在。複製自己是一項了不起的成就。任何機構的建造必須要有資訊作為指揮生產的藍圖。也就是說生物要複製自己,就必須自備一份生產藍圖描述自身的機構。藍圖也是由某種機構構成,一份藍圖要描述的機構通常比其自身複雜,也內涵更多資訊,否則就沒有意義了。怎樣才能用簡單的資訊描述複雜的機構?關鍵在於對稱性。所以任何經由藍圖描述建構而成的機構,必定內涵豐富的對稱性。生物要複製自己也要複製這份藍圖。藍圖本身就具有高度的對稱性,否則其複製的機制一定非常複雜,遭受破壞的機率可能高於建造的機率。高度對稱的藍圖所建造出來的機制,可能也同樣是有高度的對稱性質的。

註解
  1. 藍圖是一份能夠紀錄資訊的媒介,乃是透過某種構造的保存,經過解碼將所儲存的資訊還原。而這份解讀出來的資訊可以作為控制某種機制的指令,把所描述的機構建造起來。

後記(2016/10/20)
一份藍圖所描述的機構通常比藍圖自身要複雜, 這句話似乎違背了溝通理論的基本原理。根據藍圖建照成實物的過程也是一種溝通過程,任何溝通的過程只會造成資訊流失, 而不會產出更多的資訊。因此, 根據一份圖所建之物不能夠比藍圖本身攜帶更多資訊。這個說法中所沒有考慮到是溝通程序在解碼的過程中,如果解碼者需要作出許多並不在原先訊息所攜帶的資訊範圍內的決定, 那麼解碼的結果確實被加入了許多資訊來源所不具備的資訊。

後記(2019/4/18)
這個說法也不正確, 當時寫這個筆記時的理解有許多錯誤。解碼的過程並不需要加入資訊, 而應該說溝通的過程所傳遞的資訊是為了「分辨」, 而不是為了敘述。