Näytetään tekstit, joissa on tunniste Chaitin. Näytä kaikki tekstit
Näytetään tekstit, joissa on tunniste Chaitin. Näytä kaikki tekstit

maanantai 4. elokuuta 2014

Behe ja ID:n julkaisutahti


Behen historia on täynnä vaikeuksia "publish or perish" -lausunnon kanssa. Hän on nimittäin aikanaan korostanut miten evoluutikoiden kohdalla olisi seinä vastassa koska heidän olisi julkaistava tai tuhouduttava. "In effect, the theory of Darwinian molecular evolution has not published, and so it should perish." Tuntui varmasti vakuuttavalta näpäytykseltä kirjaa kirjoittaessa. Behe joutui kuitenkin kohtaamaan Doverin oikeudenkäynnissä sitä miten ID ei ole julkaissut. Ongelmana oli se, että "And you also propose tests such as the one we saw in "Reply to My Critics" about how those Darwinians can test your proposition?" mutta "But you don't do those tests?" Tämä ironisuus ei saanut medianäkyvyyttä ja muistan tämän lähinnä sen vuoksi että jostain mielisairaasta syystä luin koko oikeudenkäynnin alusta loppuun. Ja lakijargon ja lakimiesten solmuunsaamisyritykset lakkaavat olemasta kiinnostavia varsin pian. Ne kun eivät ole oikein tiedettä eivätkä filosofiaa vaan ... jotain ihan muuta.

Tämä oli tarpeen sillä Larry Moran kuvaa blogissaan sitä miten Behe on astunut esiin haasteella. Hänestä evoluutikot ovat suurisuisia koska pitää laittaa numerot sinne missä suu on. (Linkin takana on haasteen lisäksi vastaus, ja ne antavat todellakin paljon erilaisia tuloksia. Behen ongelma on kuitenkin se, että hän lainailee varsin kliseisiä laskentatapoja joiden mukaan ainut mikä universumissa tapahtuu on puhdasta kombinatoriikkaa. Hän ei ota huomioon juuri mitään aiheeseen liittyviä ilmiöitä. Hänen ideanaan näyttääkin olevan se, että kun esiin laittaa laiskasti numeroita, ei tarvitse välittää esimerkiksi tosiasioista. Tiede kuitenkin vaatii paitsi numeroita, myös oikeat numerot ja oikeat kaavat. Ja tässä Behe on, kuten aiemmin olenkin argumentoinut, todella ontto. Behe toistaa näitä laskelmia. Ja sitten ihmettelee että "publish or perish" -ironia seuraa hänen kantapäillään kuin rotta. Huomiotaherättävää onkin, että Behe on yhä liikenteessä tutun IC -argumenttilaskelmatapansa kanssa. Ja samalla asenteella kuin ennen Doveria. Hän ei siis ole oppinut yhtään mitään kaikkina vuosinaan. Totisesti ID edistyy harvinaisella tavalla toistamalla vähälukuista määrää korkeintaan marginaalisesti muuttuvia perusargumentteja.

Näkisin Behelle oikeasti enää yhden roolin. Sen, että hän ottaisi Dembskiin yhteyttä. Syynä on se, että
1: Dembskiltä on tullut lausumia jossa behen "Irreducible Complexity" (IC) on jotain jossa on hänen Complex Specified Information:iaan (CSI). Ja Dembski pyörittelee numeroita. Syytökseni olisi ikävä jos laskelmia olisikin tehty paljon ja osuvasti. Silloin olisi julkaistu (publish) joten ei olisi syytä laittaa turpaa kiinni ja poistua tiedemiehiä häititsemästä nollatiedehumpuukilla (perish).
2: No, Dembski on itse asiassa ollut hiton laiska juuri sen suhteen että hän mielellään laittaa sanoja ja statementteja ties mihin, mutta hän ei laita numeroitaan missä hänen suunsa on. Ja kuluttaa ns. saatanasti aikaa kiemurteluun juuri sillä että suuta pitää laittaa moneen paikkaan ja laskeminen on sen sijaan vain sitä varten että sen avulla voidaan suoltaa sivistyssanoja joiden taustaa enemmistö ei ymmärrä tai jaksa seuloa niin että he eivät huomaa että hän ei laita numeroita sinne missä hänen suunsa on. Publish or Perish -lausunto ja Behen sarkasmi, ollessaan perusteltua argumentointia, iskeekin siis tätäkin kautta hänen omaan nilkkaana, ikään kuin uudestaan nurkan takaa. Tai sitten Behe puhuu paskaa käyttäessään näitä haasteitaan, joka kuvaakin sitten sitä mitä ID on ilmiönä noin tieteellisten argumenttiensa lisäksi ja sen ulkopuolella (sosiologisena valtapelinä).

Dembski kun kirjoitti aikanaan IC -konseptia ja spesifisyyttä koskevan argumentin. Tätä kuvasi erikoinen epäselvyys ja epämääräisyys. Itse asiassa päällimmäisin asia koko artikkelissa on se, että vaikka sen aiheena on spesifin kompleksin informaation spesifikaation määritteleminen, siinä itse asiassa pääasiassa vältetään koko asian määrittelemistä. Hän selittää "voi ollaa", mutta ei koskaan iske määritelmää pöytään. Saati että loisi tästä kaavan jonka avulla voitaisiin laskea onko kohteessa CSI -informaatiota ja kuinka paljon. (Dembski on tosin hyvin epäselvä siitäkin onko CSI vain jotain jota ilmennetään ja jota ei siis mitata määrällisesti. Vai onko se todella mitattava suure joka voi olla suurempi ja pienempi.)

Dembskin erikoisin puute on siinä että hänen määritelmänsä ovat väärin. Ja tämä on oikeastaan melko ainutlaatuista. Normaalisti filosofiassa ajatellaan että jokaisella on valta tehdä määritelmiä ja johtopäätökset ovat sitten suhteessa niihin vääriä. Mutta Dembskin teoria on tässä hyvin erikoinen. Syynä on se, että hän soveltaa vakiintuneita informaatioteorian käsitteitä. Ja tätä kautta on selvää että niissä on määritelmällinen virhe.

Dembskin spesifin kompleksisuuden idea on siinä että ID:n tuottamalla piirteellä - joka ei ole ehdottomasti luonnollinen vaan varmasti älyn tuotos - on piirteinä spesifisyys ja kompleksisuus. Jos siis törmätään kohteeseen jolla on molemmat ominaisuudet ei kohde ole voinut syntyä muuta kuin älyllisellä interventiolla. Mutta hän kirjoittaa muualla kompleksisuudesta. Ja näin kokonaiskuva selviää kyllä. ; Itse asiassa kaikki kilahtaa siihen miten hän käsittelee Kolmogorov-Chaitinin näkemystä algoritmisesta informaatioteoriasta. Dembski puhuu paljon myös todennäköisyyksistä. Että tapahtuman todennäköisyys tulee olla sellainen että se ei synny sattumalta.

Oleellinen huomio onkin siinä että algoritminen kompleksisuus ei ole itse asiassa todennäköisyysarvio. Sen peruskysymys on mitata sitä miten pitkällä merkkijonolla jokin tapahtuma voidaan kuvata. Dembski on kirjoissaan käyttänyt esimerkkinä ns. Caputo Casea. Hän esittää että se olisi esimerkki siitä miten älyä tunnistetaan. Caputo Casessa tulos on kuulemma spesifi ja epätodennäköinen. Sillä Caputo heitti kolikolla monta kertaa tietyn ja saman tuloksen. Ja näin syntyi poliittista valtaa. Tämä on todella erikoinen laitettava algoritmisen kompleksisuuden yhteyteen. Sillä jos Caputon kolikonheitto muutetaan bittijonoksi jossa 1 on kruuna ja 0 on klaava, on samasta merkistä koostuva luku pakattavissa. Pakattavuus taas tarkoittaa sitä että sen algoritminen kompleksisuus on hyvin pieni. Yhteys on hyvin syvällinen. Ja se liittyy siihen mitä aikaisemmin kirjoitin entropiasta ja informaatioteoriasta. Sattuma tuottaa helposti algoritmista kompleksisuutta. Nämä ovat selvästi eri asioita, joten on hyvä etsiä a+b:tä.

Mutta toki Dembskin spesifi ja kompleksisuus pitää kohtauttaa, ja tällöin syntyy erikoisuuksia. Jos nimittäin oletetaan että Dembskin "voi olla tätä" -määritelmiä otetaan käyttöön relevantteina vaihtoehtoina ja niiden pohjalta tehdään arvioita, päädytään nimenomaan siihen tulokseen että Dembskin spesifi on "lyhyt" ja "kompleksisuus" on "pitkä". Ja näitä keskenään ristiriitaisia asioita etsitään samanaikaisesti samasta kohteesta. (Tavalla joka ei ole niin epämääräinen tai harmaasävyinen kuin pituus ihmisillä.) Mark Chu-Carroll onkin kirjoittanut siitä mitä tapahtuu kun Dembskin spesifin ja kompleksisuuden laittaa yhteen. "But to make matters worse – this statement explicitly invalidates the entire concept of specified complexity. What this statement means – what it explicitly says if you understand the math – is that specification is the opposite of complexity. Anything which posesses the property of specification by definition does not posess the property of complexity. In information-theory terms, complexity is non-compressibility. But according to Dembski, in IT terms, specification is compressibility. Something that possesses “specified complexity” is therefore something which is simultaneously compressible and non-compressible." (Minä tosin olen niin avomielinen että tunnustan että jos joku löytää nelikulmaisen ympyrän tai vastaavan matemaattisen ristiriidan, niin hän antaa kyllä vahvan keissin Jumalallisesta väliintulosta. Ja tämä kysymys toimii vahvana kannanottona siihen voiko Jumala luoda niin suurta kiveä että ei jaksa itse nostaa sitä. Moni ei tämänlaisia ajatuksia kuitenkaan arvosta ja iso osa teologeista pitää tämänlaisia vaihtoehtoja naurettavuuksina jotka eivät ole oikeasti mitään "vaihtoehtoja" koko kaikkivoipaisuustematiikassa.) Chu-Carrollin mukaan Dembskin suojana toimiikin lähinnä hänen epämääräisyytensä, joka taas vie kaiken merkityksen koko spesifisyydestä kirjoittamiselle. "The only thing that saves Dembski is that he hedges everything that he says. He’s not saying that this is what specification means. He’s saying that this could be what specification means. But he also offers a half-dozen other alternative definitions – with similar problems. Anytime you point out what’s wrong with any of them, he can always say “No, that’s not specification. It’s one of the others.” Even if you go through the whole list of possible definitions, and show why every single one is no good – he can still say “But I didn’t say any of those were the definition”." (Itse tosin huomauttaisin että Chu-Carrollin kritiikistä voidaan luikahtaa muualle. Ja nämä reitit olen sitten tukkinut jo aikaisemmin.)

Publish or perish -lausuman hengessä kun voitaisiin esittää että Dembskillä pitäisi olla CSI -informaation määriä laskevat algoritmit valmiina ja pöydässä pitäisi olla tosiasioihin sidottuja laskelmia jotka näyttäisivät sen lisäksi että sitä on myös luonnossa. Ilman tätä tasoa arvon evoluutikoilla ei ole mitään selitettävää. He saattavat sen sijaan vaikka katsoa entropiaan ja miettiä kompleksisuuden trendejä. Sellaisen kompleksisuuden joka ei kenties ole spesifiä, mutta johon on sentään vakiintunutta matematiikkaa jolla on oikeasti määritelmät joissa sanotaan mitä ne tarkoittavat sen sijaan että heitettäisiin ilmaan jotain epämääräistä "voi ollaa". Ja joita sitten on menestyksekkäästi sovellettu esimerkiksi tietotekniikassa ja muualla ihmiskuntaa hyödyttävästi. (Siis toisin kuin Intelligent Designin mitään tuotosta koskaan.)

Tämä herättää lisähuvitusta kun tajutaan että Behe on korskeana vaikka ID -piireissä häneen aletaan suhtautumaan tavalla jonka kuvaa "Quantum Non-Linearity" -blogin esiintuoma lausunto ; "Irreducible/reducible complexity: I don’t use these terms in the sense of Micheal Behe’s flawed concept of irreducible complexity. Irreducible complexity and reducible complexity as I conceive them are to do with how stable organic structures are laid out in configuration space. If a set of structures are reducibly complex they form a connected set in configuration space: This means that the diffusional computational process of evolution can bring about considerable change in organic structure. Irreducible complexity, on the other hand, is the opposite. That is, when such structures are widely separated in configuration space it is not possible for evolutionary diffusion to hop from one organism to another. Irreducible complexity, if defined properly (that is, not in the Behe sense), is an evolution stopper." Behen määritelmää ei siis oteta enää vakavasti edes ID:n kannattajien puolella. Se on niin viallinen että hän ei voi muuta kuin olla oppimatta mitään ja vaeltaa ympäri internettiä kysymässä "onx tiatoo" ja sitten leikkimällä että vastauksia ei ole olemassa vieläkään. Maailmassa on pian vain yksi ihminen johon tämä menee läpi. Behe itse. Näin käy kun toiset sitä vaan julkaisevat ja toiset eivät vaan tajua laota.

perjantai 9. syyskuuta 2011

Vähemmän kuin osiensa summa

Emergenssi on tärkeä osa esimerkiksi kognitiotieteessä. Siinä kun tarkastellaan systeemeitä. Tätä voisi selittää tietokonemetaforalla, jossa ei katsota pelkästään yksittäisiä bittejä, vaan informaatio päin vastoin syntyy kokonaisuudesta ; Yhtä pitkät bittijonot synnyttävät olennaisesti erilaisia pelejä. Tämä yhteys on hyvä huomata, koska tätä kautta emergenssi pitää sisällään informaatioajattelua. - Emergenssissä (yksinkertaisista) alatason säännöistä rakentuu yhteisvaikutustensa kautta (kompleksinen) ylätason järjestelmä. Ylätason ilmiöitä kutsutaan emergenssiksi.

Tästä esimerkiksi voisi antaa vaikkapa vedenpinnassa olevan vaahdon kuvioinnin. Se syntyy aaltoilun kautta. Vesi noudattaa laskettavissa olevia luonnonlakeja, mutta silti aaltoja on vaikeaa kuvantaa ja ennustaa. Ja vielä oudommin käyttäytyy aaltoilun varassa syntyvä vaahto, joka kupliessaan säilyy kauemmin kuin yksi aalto, mutta vaikeasti ennustettavan ajan. Kokonaisuutena on erikisia pintakuvioita, jotka ovat joskus tylsiä vaahdottomia pintoja tai täynnä vaahtoa, mutta joskus syntyy myös omituisia selvästi eisatunnaisia kiemuroita, joiden yksityiskohtia on kuitenkin ennalta hyvin vaikea laskea (tai tietää miltä sama kohta näyttää vaikka vartin päästä).Kognitiotieteen kannalta tämä tarkoittaa sitä, että vaikka hermosolulla ei ole tietoisuutta, aivoilla kuitenkin on. Neuroni, vaikka onkin tietoisuuden kannalta alataso, muodostaa yhdessä muiden kanssa kompleksisen ylätason, ja tätä kautta syntyy jonkinlainen kokonaisuus.

Holistit ajattelevat että tämä tarkoittaa sitä että ylätaso on enemmän kuin osiensa summa. Tässä korostetaan sitä, että kaikki vaikuttaa kaikkeen. Näin holistisen ajattelun seurauksena yksinkertaisimmistakin asioista tulee hyvin mutkikkaita. (Tämä kuvaa itse asiassa minun normaalia ajatteluprosessia, ja olen vuosia taistellut päästäkseni tästä taipumuksestani eroon. Olen luonnollisesti ja tapani mukaan epäonnistunut tässä jalossa tavoitteessa.)

Kuitenkin tälle vastavoimaksi kannattaa laittaa pikemminkin soveltaa karkeistamista korostavaa näkemystä. Tätä kannattaa esimerkiksi Kari Enqvist kuvaten kirjassaan "Olemisen porteilla" asiaa seuraavasti "Emergenssiä on olemassa, mutta se on osoitus kuvailun karkeudesta, ei sen kohoamisesta uusiin, tuntemattomiin sfääreihin." Enqvistin karkeistus -ajattelun ytimessä on se, että ylätaso havaitaan "hävittämällä kohinaa". Korkeamman piirteen huomaaminen tapahtuu siksi tuhoamalla tietoa. Tässä onkin eräänlainen priorisoinnin henki ; Keskittymällä olennaiseen ja tuhoamalla epäolennaisena pitämiä asioita syntyy havainto korkeammasta asiakokonaisuudesta.
1: Tämä karsinnan henki sopii tietysti jossain määrin esimerkiksi Shannonin informaatiokäsitykseen, jossa informaation sidotaan siihen että keskitytään vain tiettyyn pieneen osaan mahdollisia vaihtoehtoja. Iso määrä informaatiota kieltää kuvailussaan ison määrän potentiaalisesti mahdollisia tapahtumia.
___1.1: Tosin erojakin löytyy. Karkeistuksen kohdalla kun voidaan sanoa että haetaan episteeminen hyöty hyväksymällä pieniä epätarkkuuksia. Eli siinä itse asiassa priorisoidaan ymmärrys pilkunviilauksen kustannuksella. Aivojen kohdalla tämä ajatus on tärkeä, koska kompleksisuusajattelussa on ajateltu - ei aiemmin viittaamani Shannonin vaan Chaitinin ajatuksiin viitaten - jopa sitä, että kompleksisuuden vuoksi aivot ymmärtämässä itseään olisi mahdottomuus. Karkeistamalla aivot voisivat kuitenkin tässäkin valossa ymmärtää aivoista olennaiset asiat, paljon, jopa sellaisella tasolla että epätietoisuus olisi "enemmän anomaalista kohinaa".

Karkeistamisnäkökanta on itse asiassa varsin epäintuitiivinen. Ihmiset kokevat että tietoisuus on jotain enemmän ja suurempaa kuin aivosolujen summa. - Jopa siinä määrin että systeemiajattelusta on helppo luopua ja tietoisuutta ajatellaan mutkistamisen kautta, esimerkiksi olettamalla sielun tapainen asia, joka korostaa sitä miten tietoisuus on enemmän kuin vain ruumiin osa, aivosolujen summa.

Kuitenkin tietokonemetaforan kautta voi olla helpompi huomata, että systeemissä karsiutuu paljon erilaisia vaihtoehtoja. Arkikäsityksissäkin "Polkupyörän systeemi" toimii koneena koska se rajoittaa. Ei siksi että olisi jokin ylimääräinen pyöryys joka olisi jossain ideamaailmassa polkupyörien osien ulkopuolella odottamassa. Systeeminä polkupyörä on vain osien summa ja niiden järjestys, jossa esimerkiksi rakenteiden toisiinsa osuminen estää monenlaisia interaktioita.

sunnuntai 12. joulukuuta 2010

Mato -ongel(ma)

Tietoisuuden ja reagoinnin suhde on hyvin vaikea kysymys. Tämä tulee vastaan vaikkapa siinä vaiheessa jos lähtee miettimään eläinten hyvinvointikysymyksiä mato -ongella. Mato reagoi kipuun. Sillä on reagointitapa. Mutta onko sillä lisäksi tiedostettu kokemus kivusta? Tämän pitäisi olla tärkeä kysymys, sillä mukana tulevat mietinnät siitä mikä on eläinrääkkäystä ja mikä ei. Kysymys on vähintään mielenkiintoinen asia ratkaista.

Ehkä kuumin peruna aiheessa liittyy tietoisuuteen. Perinteisesti tietoisuus on selitetty erillisellä sielulla. Tässä ajatellaan että ihmisen ruumiista jäisi ylitse jotain, joka olisi tietoisuus. Tämä on vaikuttanut eläinrääkkäyskysymyksiin. Sillä usein on ajateltu että eläimillä ei ole sielua. Jeesuksen armolahja koskee tässä suositussa näkemyksessä ihmistä. Se voi johtaa miettimään samantapaisia asioita kuin lääkäri Pekka Reinikainen, jonka "Unohdettu Genesis" sivulla 319 kertoo, että metsäeläimillä, linnuilla ja maan matelijoilla ei ole sielua ja että näiden kuolemasta ja kärsimyksistä puhuminen ei ole sen vuoksi tarkoituksenmukaista.

Moni kuitenkin ajattelee, että tietoisuus olisi aivotoiminnan tulosta, ja että eläinten kärsimys rinnastuu vahvasti ihmisten kärsimyksiin. He korostavat että ihminenkin on eläin, ja oman itsen erityisasemaan korottaminen on vallankäyttöä. Se rajataan näin koska ihmisellä on valta. Näin syntyy lajirasismia jossa mahti antaa oikeutuksen.

Aivojen oman toimintansa ymmärtäminen onkin vaikeaa.

Gregory Chaitinin informaation luonteeseen liittyy todistus, jonka mukaan formaali systeemi voi rakentaa vain tuloksia jotka ovat vähemmän kompleksisia kuin se itse. Tämän on usein ajateltu tarkoittavan sitä, että esimerkiksi ihmisen aivot eivät voisi täysin ymmärtää itseään. Tarvittaisiin isommat aivot, ne ymmärtäisivät ihmisen aivot. Mutta tämä mutkikkaampi rakenne ei ymmärtäisi itseään. Conway, joka korosti itseorganisoitumista taas on nostanut esiin sen piirteen, että hyvinkin suuri kompleksisuus voi syntyä pienillä ehdoilla, joten mekanistinen aivolaitekin voi kuitenkin tuottaa hyvin ihmeellisiä asioita.

Kun nämä laitetaan yhteen, jaottelu johtaa siihen, että aivot voivat olla varsin jännittävä elin, mutta sen itseymmärrys on epätäydellistä.

Tietoisuuden tajuaminen on siis kenties ymmärryksen ulkopuolella. Tämä on eri asia kuin epäfysikaalisuus. Tietoisuus on siis ikään kuin sellainen emergentti piirre, joka tuottaa sellaista kompleksisuutta, jota aivot itse eivät osaa kalkyloida. On kuitenkin hyvin vaikeaa erottaa tälläistä tajuttavuuden ulkopuolella olevaa osaa sielun kaltaisesta tieteen ymmärryksen ulkopuolelle määritellystä ilmiöstä ja asiasta.

Mato sätkii kivusta, mutta jos se on vain refleksi. Jos mato onkin vain jotain sellaista jota ajatuskoe filosofisesta zombiesta yrittää nostaa esiin ; Siinähän on yksilö joka reagoi kipuun ja toimii muutenkin kuin sillä olisi tietoisuus, mutta siltä nyt vain puuttuu kvaalia kivusta ja muista asioista. Miten voidaan erottaa madon reagointi tietoisuudesta? Kenties mato vain on, eikä koe mitään elämänsä aikana. Se toki reagoi ja sitä voi tulla sääliksi, kun se sätkii koukussa. Mutta kenties kyseessä onkin vain refleksi. Niitähän on koomapotilaillakin joilla ei välttämättä ole tietoisuutta. Automaatti on eri asia kuin tiedostava olento.

Asiaa voidaan vielä mutkistaa sillä John Wilkinsin muistuttamalla huomiolla, että "itseorganisoituvan" emergenssin ja reduktion ero on monesti laskentakapasiteettikysymys. Tämä johtaa ajattelun Daniel Dennettin linjoille. Hänestä tietoisuus on osittainen; Hänelle tietoisuus on ikään kuin vähitellen kasvava ja vähenevä ominaisuus. Ihminen joka tekee tiukan tiettyyn kykyyn liittyvä rajanvedon että tietty asia on tietoisuutta ja tavoitteellisuutta, on väärässä. Dennettille madolla on tietoisuus. Toki paljon yksinkertaisempi kuin ihmisellä. Mutta ero on laskentatehon määrässä, ei siinä että ihmisellä olisi jokin täysin uniikki ja ainutlaatuinen lisäominaisuus.

Thomas Nagelin valtavan tärkeä "What Is it Like to Be a Bat?" -ajatuskoe liittyy aiheeseen vahvasti. Nagelin mukaan se, että jos jollain olennolla on tietoisia kokemuksia, kvalioita asioista, vain silloin tuntuu joltain olla kyseinen organismi. Nagelin mukaan kokemus oli subjektiivinen eikä sitä voinut mallintaa tai siirtää. Mikään tieto hermosolujen toiminnasta ei kerro subjektiivisesta kokemuksesta.

Wilkins on lähestynyt asiaa sitä kautta, että digitaalikamera prosessoi. Kameralla ei ole kvalioita, se on kone. Se kuitenkin prosessoi. Samanlaisia asioita tapahtuu myös ihmisellä: On hämmästyttävää miten epätarkka kuva silmästä itse asiassa lähtee. Aivomme vain prosessoivat ja käsittelevät kuvaa ovelasti ja lopputuloksena on varsin mukavanoloista kuvaa. Kamerat tekevät itse asiassa samantapaisia asioita. Niissä on mukana datankäsittelyä, joka selventää kuvia. Ihmisen aivot tekevät paljon enemmän kuin kamera. Tätä kautta tietoisuus voi olla mutkikkaampaa. Mutta se ei tarkoita että se ei olisi olennaisesti samanlaatuista, erot olisivat vain "kaistanleveydessä".

Kenties subjektiivinen kokemus voitaisiinkin siirtää informatiivisesti jos informaatiota siirrettäisiin vain valtavasti. Wilkinsin mukaan tietoisuuskysymyksessä on Sorites -paradoksi, pinoparadoksi. Siis kysymys on samasta, kuin tuuheasta tukasta josta irtoaa hiuksia yksi kerrallaan. Minulla on tällä hetkellä varsin tuuhea tukka jota on valtoimenaan, mutta sukuviat vihjaavat että vanhempana tulen kaljuuntumaan. Teen sen yksi hiuksi kerrallaan, joten on vaikeaa sanoa tarkalleen ottaen missä vaiheessa, monennenko hiuksen kohdalla, tukkani lakkaa olemasta tuuhea.
1: Omana välihuomautuksena: Informaatio "musta" on symboli, joka viittaa itsensä ulkopuolelle. Ihminen on nähnyt mustaa, ja on kokemut mustaa. Mutta tämä on hieman eri asia kuin muistaa kaikki mustuuteen liittyvät asiat, kuten sen, miten se ärsyttää silmän hermosoluja ja prosessoida nämä kaikki piirteet ulkomuistista samanaikaisesti. Tätä kautta on hyvä muistaa että esimerkeissä siirretään karkeistus. Ei siis ihme, jos kokemusta mustasta ei synny, kun informaatiota ei virtaa riittävän paljon ja riittävän nopeasti.

Wilkins huomauttaa että kameraesimerkin torjuminen sillä että kamera olisi eitietoinen ja ihminen tietoinen, on itse asiassa petitio principii. Siinä oletetaan että ihmisellä on jokin erityinen tietoisuus, joka ei ole prosessointia. Tämä on kuitenkin jotain, jota tässä ollaan tekemässä johtopäätökseksi. Petitio principii -keinolla syntyy vetoamista, ei argumentointia. Se muuttaa kysymyksen vastauksen etsimisestä siihen että maailmankuvan johtopäätös vain koherentisoidaan. Kysymystä ei ratkaista, vaan ennakkopäätös vain ylläpidetään. Samanlainen ongelma on Nagelin lepakkoajatuskokeessakin. Wilkins esittää että "The "information" in qualia is of a curious kind: it is inexpressible information. How something can be inexpressible and information is unclear to me." Kysymys on aiheellinen. Informaatio kun nähdään vaihtoehtojen rajaamisena. Informaation ajatus rakentuu juuri sen varaan, että joistain asioista tehdään todennäköisiä ja toisista epätodennäköisiä.
1: Nörtit liittävät tähän ajatuksen bitistä, joka on karkeasti sanoen vastaus "Kyllä vai Ei"

Tämä sai minut miettimään että kokemus voi olla sitä "ylijäämää", joka Chaitinin mukaan oli välttämätöntä. Se olisi informaatiota, mutta se olisi ihmisen aivojen rajallisuuden vuoksi kuvaamatonta. Tätä kautta asiaa voitaisiin auttaa liittämällä aivoihin lisäosia. Eli jos halutaan siirtää jonkun ihmisen kvalia, täytyy samalla olla tietoja hänen muista aivojen osistaan, jotta saataisiin muistoja. Nämä ovat yksilöllisiä. Tietokoneen kovalevyissäkin on eri ohjelmia, koska niillä on hieman erilainen elämänkokemus, joten tämä ei muuta aivojen tietoisuutta epäobjektiiviseksi. Temppuna onkin tiedonsiirto. Kenties yhteyksiä pitää hieman muutella, jotta ne saadaan sopimaan vastaanottajan aivosolujen toimintaan. Näin saadaan manipuloitua vastaavuus. Lepakkokokemuskin voisi onnistua lisäosilla.

Tämä on ajatuskokeena tietysti scifitasoa. Mutta pointtina onkin tuoda esiin se, että tämänlainen on kenties mahdollista. Eihän Nagelkaan osoita ajatuskokeessaan että siirtäminen on mahdotonta. Ei voi olla reilua ja tasapuolista että ajatuskokeissa todistamisen taakka siirretään toiselle, kun toinen näkemys voi olla ilman. Ytimenä onkin siksi huomata vain se, että ajatuskokeessa kvalia on nimen omaan prosessoitua informaatiota, joka on mekaanista. Sitä voisi vaikka sähköjohdoilla ja muilla värkeillä siirtää aivoihin niin että informaationlevitys on riittävän nopeaa ja riittävän tarkkaa. Joku voisi kysyä, että miten tämä kokemuksen samanlaisuus voidaan tarkistaa. Se onkin hyvin vaikea kysymys. Se johtaa siihen, että tämäkin näkemys on pohjimmiltaan petitio principii. Vastakkain on siis kaksi maailmankuvaa. Ainakaan toistaiseksi ei ole kikkaa erottaa kumpi on väärässä ja kumpi oikeassa.

Näin ollen jää auki myös se, onko mato -onginta kidutusta ja eläimen tietoisuuden tuhoamista. Etiikan kannalta tämä ei ole toki välttämättä oleellistakaan. Voi olla väärin tuhota mato, vaikka sillä ei ole tietoisuutta. Toisaalta voi olla oikein tuhota mato vaikka sillä olisi tietoisuus. Kysymys on siitä, mitä piirteitä pidetään tärkeänä.

perjantai 29. lokakuuta 2010

Gittin informaatio

Perhe Matti ja Maija ovat maanviljelijäitä. Maija nousee aamuisin lypsylle. Hänen tapanaan on herättää Matti lypsynsä jälkeen sytyttämällä kattolampun. Valo tarkoittaa että on aika Matin nousta yläs ruokkimaan possut. Eräänä aamuna Maija onkin vapaalla ja hänellä on lomittaja, joka kyllä lypsää lehmät ennen auringon nousua, mutta jonka työtehtäviin Matin herättäminen ei kuulu. Mutta possuille ei tule nälkä, sillä aurinko nousee ja valaisee Mattia, joka tajuaa tästä että on aamu ja aika nousta ylös. Onko aurinko valoineen siis älyllinen viesti?

Yllä oleva kysymys on mielenkiintoinen ja sen käsittely ikään kuin vihjaa tuomaan esiin kreationisti Werner Gitt, kirjan "In the Beginning was Information". Gitt pyrkii luomaan järjestelmän, joka käsittelee informaation semanttisia puolia. Hän siis vaihtaa bittien mittaamiset ja merkkijonot siihen mitä arki -ihminen kutsuu merkitykseksi. Gittin informaatiota käydään läpi Suomeksi myös Schreherin ja Junkerin "Evoluutio-Kriittinen analyysi" -teoksessa osassa 7 "Rajanylityksiä" , luvussa "Biologinen informaatio henkisenä suureena" (s. 275).

Gitt lähestyy informaatiota seuraavilla tavoilla. Hän korostaa että ne ovat kokeellisia ja havaintoihin sidottuja. Ne ovat hänestä empiirisiä periaatteita:
1: Informaatiota ei voi olla ilman koodia.
2: Koodia ei voi olla ilman vapaata ja tarkoituksellista sääntöä.
3: Informaatiota ei voi olla ilman viittä hierarkkista tasoa: (matemaattinen) tieto (statistics), syntaksi (syntax), semantiikka (semantics), pragmatiikka (pragmatics) ja apobeettinen(apobetics).
4: Informaatiota ei voi olla puhtaasti matemaattisissa prosesseissa.
5: Informaatiota ei voi olla olemassa ilman lähettäjää (transmitter).
6: Informaatioketjua ei voi olla ilman älyllistä alkuperää.
7: Informaatiota ei voi olla ilman ensimmäistä älyllistä lähdettä; siis informaatio on luonteeltaan älyllinen, ei materiaalinen suure.
8: Informaatiota ei voi olla ilman tahtoa.

Tässä tapauksessa syntaksilla tarkoitetaan määriteltyä sääntöä tiedon asemoinnista/muodosta (format). Gitt on sitä mieltä, että sen täytyy olla tarkoituksella määritelty. Semantiikka tarkoittaa tarkoitusta. Pragmatiikka kommunikaatiorakennetta, jolla lähettäjä saa aikaan tietynlaisen reaktion vastaanottajassa. Ja apobeettisessa (apobetics) tarkoitusta.

Artikkelissaan "Information, Science and Biology" (1996) Gitt sanoo, että nämä periaatteet ovat lisäys Shannonin informaatiomalliin. Hänestä Shannonin informaatioteoria on matemaattisesti valmis. Mutta informaatio ei ole koskaan puhtasti matemaattista. Ja siksi hän laajentaa informaation käsitteen kommunikaatioon.

Gitt tukee asiaa antamalla avuksi seuraavat ehdot, joita hän kutsuu teoreemiksi :
1: Matemaattinen (statistical) informaatiosisältö symboliketjussa on määrällinen (kvantitatiivinen) käsite. Se on annettu bitteinä.
2: Shannonin teorian mukaan häiritty signaali yleensä sisältää enemmän informaatiota kuin häiritsemätön signaali, koska verrattuna häiritsemättömään lähetykseen, se on kotoisin suuremmasta määrästä mahdollisia vaihtoehtoja.
3: Koska Shannonin information määritelmä liittyy vain ja ainoastaan symboliketjujen matemaattiseen suhteeseen ja jättää täysin huomiottaa niiden semanttisen puolen, tämä information käsite on täysin sopimaton merkityksen välittävien symboliketjujen analysointiin.
4: Koodi on ehdottoman välttämätön ehto information esittämiselle. Symbolisetin asettaminen perustuu sääntöön ja muodostaa älyllisen prosessin.
5: Kun koodi on vapaasti määritelty säännöllä (tai sopimuksella), tätä määritelmää on tiukasti seurattava siitä eteenpäin. Jos informaatio tulee ymmärtää, sekä lähettäjän että vastaanottajan on tiedettävä koodi.
6: Vain koodiin perustuvat rakenteet voivat esittää informaatiota. Tämä on välttämätön, mutta riittämätön, ehto informaation olemassaololle.
7: Vain se, mikä sisältää semantiikkaa, on informaatiota.
8: Jokainen informaatiokappale tarvitsee, jos se jäljitetään lähetysketjun alkuun, älyllisen lähteen (lähettäjän).
9: Informaation apobeettinen puoli on tärkein, sillä se käsittää lähettäjän tavoitteen. Koko neljän alemman tason työ on tarpeellinen vain keinona saavuttaa tämä tavoite.
10: Informaation viisi puolta koskevat sekä lähettäjää että vastaanottajaa. Niihin liittyy aina lähettäjän ja vastaanottajan välinen yhteistyö.
11: Informaation yksittäiset puolet liittyvät toisiinsa siten, että alemmat tasot ovat aina vaatimuksena ylempien tasojen toteutumiseen.
12: Apobeettinen puoli saattaa joskus osua suuresti yksiin pragmaattisen puolen kanssa. On kuitenkin periaatteessa mahdollista erottaa nämä kaksi.

Näin Gitt tarjoaa kaksi välttämätöntä ja kaksi riittävää ehtoa informaation olemassaololle:
Välttämätön 1 (NC1): Koodijärjestelmän on oltava olemassa.
Välttämätön 2 (NC2): Symboliketjun on sisällettävä semantiikkaa.
Riittävä 1 (SC1): Täytyy olla mahdollista erottaa semanttisen, pragmaattisen ja apobeettisen tason piilotetut tarkoitukset.
Riittävä 2 (SC2): Symbolien jono ei esitä informaatiota jos se perustuu satunnaisuuteen. G. J. Chaitinin, amerikkalaisen informaatioasiantuntijan, mukaan satunnaisuutta ei periaatteessa voi todistaa ; Tässä tapauksessa siis kommunikointi ensimmäisestä syystä on tarpeellista.

Gittin virheet.

Gittin ajattelusta voidaan löytää yksi melko suuri ristiriita. Hän pitää näkemystään informaatiosta laajennuksena Shannonin teoriaan, mutta samanaikaisesti kieltää Shannonin työn perusteet. Gittillä kun on seuraavat lausunnot : "Informaatiota ei voi olla puhtaasti matemaattisissa prosesseissa." & "Koska Shannonin information määritelmä liittyy vain ja ainoastaan symboliketjujen matemaattiseen suhteeseen ja jättää täysin huomiottaa niiden semanttisen puolen, tämä information käsite on täysin sopimaton merkityksen välittävien symboliketjujen analysointiin."

Shannonin esitykseen hänen keskeisessä vuoden 1948 artikkelissaan
"A Mathematical Theory of Communication." Kommunikaation perusongelma on tuottaa uudelleen tietyssä pisteessä joko täsmälleen tai suunnilleen toisessa pisteessä valittu viesti. Usein viesteillä on merkitys; Ne siis viittaavat tai korreloivat tiettyyn järjestelmään tiettyjen fyysisten tai käsitteellisten olentojen kanssa. Nämä kommunikaation semanttiset puolet ovat irrelevantteja tuotanto-ongelman (engineering problem) kannalta.

On kuitenkin hyvin vaikeaa nähdä, miten Gitt on luonut laajennuksen Shannonin teoriaan, joka tarkoituksella mallinsi informaatiolähteiden tuottavan merkkien satunnaisjonoja. Olisi itse asiassa oikeampaa sanoa, että Gitt tarjoaa joko rajoituksen Shannonin teoriaan. Pahimmillaan kyseessä on ristiriita.

Riittävässä ehdossaan 2 (SC2) Gitt mainitsee, että Chaitin näytti, että satunnaisuutta ei voi todistaa. Tämä onkin totta, ja se on löydettävissä Chaitinin tekstistä , "Randomness and Mathematical Proof" . Sen lisäksi Gitt sanoo että symbolijonon syy on tiedettävä sen määrittämiseksi onko informaatiota läsnä; Kuitenkin riittävässä ehdossaan 1 (SC1) hän nojaa semanttisen, pragmaattisen ja apobeettisen tason piilotetun merkityksen löytämiseen.

Toisin sanoen, Gitt sallii itselleen arvausten teon symbolisarjojen lähteen takana olevasta älykkyydestä ja tarkoituksesta, vaikka hän ei tiedä onko symbolien lähde satunnainen ja kieltää toisia arvailemasta koska satunnaisuutta ei voi todistaa.

Gitt yrittää tässä saada molemmat tavoitteensa. Hän yrittää todistaa, että genomi sopii hänen tiukkaan ei-satunnaiseen informaatiomääritelmäänsä jopa tunnustettuaan, että satunnaisuutta ei voi todistaa. Tästä arvauksesta seuraa se, että sen sijaan että Gitt ottaisi olotilat ja vetäisi niistä johtopäätökset, hän itse asiassa päättää että DNA:ssa on viesti, ja sitten vetää tästä sen miten asiat ovat. Toisin sanoen hän olettaa että "viesti vaatii suunnittelun" ja olettaa sen jälkeen että "tuo on viesti", eikä hän voi todistaa tai arvioida tätä objektiivisesti.
1: Tässä on syvempikin ongelma, sillä Chaitin puhuu algoritmisesta satunnaisuudesta eikä tilastollisesta satunnaisuudesta. Algoritminen satunnaisuus annetulla merkkijonolla riippuu vertailukoneen valinnasta. Chaitin näyttää, että merkkijonoa ei voi todistaa voivan pakata tiiviimmin tai että se olisi algoritmisesti satunnainen annetulla vertailukoneella. Merkkijono voi olla täynnä merkitystä, mutta algoritmisesti satunnainen annetulla tietokoneella. Se voi myös olla merkityksetön, mutta suuresti pakattavissa. Matemaattinen satunnaisuus on eri käsite niin kauan kuin pysymme äärellisen pituisissa merkkijonoissa.
___1.1: Vaikka on mahdollista verrata matemaattisia käyttötestejä (use statistical tests) pitkillä merkkijonoilla, on olemassa deterministen ohjelmien luokka nimeltä pseudosatunnaiset numerogeneraattorit (Pseudo-Random Number Generators, PRNGs), jotka ovat erittäin tärkeitä kryptografiassa ja läpäisevät satunnaisuuden matemaattiset testit. Toisin sanoen, kumpikaan satunnaisuuden tyypeistä ei ole todistettavissa, mutta Gitt vaikuttaa sekoittavan keskenään nämä tyypit.

Gitt kuvaa periaatteitaan empiirisinä periaatteina, mutta ei tarjoa dataa tämän todisteeksi. Empiirinen tarkoittaneekin Gittin sanavarastossa "ei matemaattinen". Asia lähestyy enemmänkin intuitiota. Usein merkitysteorioiden haussa ongelmallista on se, että mikä tahansa voi toimia viestinä. Sillä merkkijonojen merkitys syntyy sopimuksen kautta. Tätä kautta millä tahansa merkkijonolla voi olla merkitys. Asia muuttuu siksi enemmänkin siihen muotoon että Gittistä tapahtuu jotain ja että tämä tuntuu sisältävän merkitystä. Gittin informaation tunnistaminen ilman menetelmää on enemmän intuitiota kuin testattavuutta.

Samoin kun Gitt esittää teoreemoja, hän ei itse asiassa todista niitä. Tämä onkin tavallaan vain tapa että Gitt nostaa alkuoletuksensa esiin. Tosin se, että ne kirjataan esiin ja nimetään "empiirisiksi" ja "teoreemoiksi" kuulostaa hienolta ja tässä kohden sanavalinnoissa on hieman kyseenalaista mielikuvien rakentamisen makua. (Shannon taas toimi olennaisesti eri tavalla ; Hän esitti teoreemoilleen matemaattiset todistukset.)

Vaikeutena on se, että Gittkään ei kykene tarjoamaan toimivaa mittaa merkitykselle. Koska Gitt ei pysty määrittelemään merkitystä riittävän tarkasti sen mittaamiseksi, hänen ideansa jäävät "käsien heilutteluksi". Intuitio ratkaisee onko merkitystä vai ei. Ilman tälläistä mittaa Gittin kannattajat voivat aina esittää väitteen, että jokin olemassaoleva piirre kertoo jonkun informaation tason toteutuksesta, ja tätä väitettä -oli se mikä tahansa- on mahdoton kumota mitenkään.

Kun Gitt esittää, että datalla täytyy olla älykäs lähde jotta sitä voisi pitää informaationa - ja olettamalla että genomijärjestykset ovat tähän määritelmään sopivaa informaatiota - Gitt määrittelee olemassaolevaksi genomin älyllisen lähteen näkemättä vaivaa tarkistaa onko sellaista oikeasti olemassa. Jos tällä todistetaan genomi älylliseksi, kyseessä on tämän vuoksi kehäpäätelmä. Jos käytämme informaation semanttista määritelmää, emme voi olettaa että luonnosta läydetty data on informaatiota. Emme voi tietää a priori että sillä oli älyllinen lähde. Emme voi luoda datalle semanttista merkitystä tai älykästä tarkoitusta yksinkertaisesti määrittelemällä sen niin.
1: On kuitenkin hyvä huomata, että jos joku on teisti ja olettaa Jumalan tehneen genomista viestin, on tästä aivan looginen seuraus että perimässä on Gittin informaatiota. Tätä kautta kyseessä on teismistä kumpuava tapa nähdä perimässä merkitystä. Ei Jumalatodistus. Ongelmallista on vain se, että Gittin informaatiota käytetään kuin se olisi jumalatodistus.

Gittin seurauksia.

Gittin periaatteessa on suuri ongelma, koska voidaan aina esittää tilanne, joissa "ei-älyllinen" viesti sisältää tasoja, jonka semanttinen merkitys ja pragmaattinen arvo vastaanottajalle on täsmälleen sama kuin Gittin informaatiolla, mutta joka alkuperänsä vuoksi ei ole Gittin informaatiota. Syynä on se, että informaatio voi tulla mukaan missä vaiheessa tahansa. Esimerkiksi aivan aluksi laittamaani possukertomuksen auringonvaloon sisältyy semanttinen viesti. Mutta sen lähde ovat maanviljelijät ja heidän sopimuksensa, ei auringonvalo. Gittin informaatio ei siksi tätä kautta kerro mitään viestin alkuperästä ; Voidaan sanoa että auringonvaloa ei oltu kehitetty viestiksi maajussille.
1: Mutta teistillä on tietysti aina tulkintatilaa ja hän voi väittää että Aurinko on luotu nousemaan juuri tämänlaisia tarkoituksia varten. Kritiikki osoittaa vain sen, että tämä Jumalallinen viesti Gittin informaation alussa on oletus, ei tieto.

Possuesimerkin asettelu voi ensi alkuun tuntua "keinotekoiselta", koska "koodi" ja "merkitys" on napattu ympäristön informaatiosta eikä erillinen sopiminen "varsinaisesti luo uusia merkityksiä". Mutta puhuttaessa genomin informaatiosta kanssa tapahtuu juuri samoin : Genomin "funktionaalisuus", elinkyky, replikoituminen, kemiallinen reagointi on aina tapahtuma "suhteessa ympäristään". Gittin kannattajille ei jää käytännössä muuta keinoa, kuin sysätä riippuvuusketjua kauemmaksi ja sanoa että auringon valon antama informaatio vuorokauden ajasta on peräisin Suunnittelijasta ja sitä kautta "älykkäästä lähteestä". Tämä on malliosoitus siitä, miten mikään määrä tietoa ei voisi kumota Gittin väitettä -aina voidaan väittää, että seurausketjua ei olla seurattu loppuun asti.
1: Sen sijaan muutoin tietoiseksi viestiksi voidaan ymmärtää : Esimerkiksi mehiläisten viesti sisältää yhten tulkintatavan mukaan merkityksellisen tavoitteelisen viestin. Tämä voidaan kyllä todistaa sillä että havaitaan koko Gittin esittämä vaatimusketju, mutta ei väittämällä että sillä on se. Tosin tässäkin kohdassa on kyseenalaista täyttyvätkö viestin ymmärtämisen ehdot, koska mehiläisen tanssi on enemmän mekaaninen ohjesuorite, jossa määrät ja suunnat ovat tanssissa, eikä niiden ymmärtäminen ole välttämätöntä: Perimä ei kuitenkaan ole yhtä selvä kuin mehiläisen tanssi. Otetaan vaikkapa bakteeri. Se sisältää DNA:ta joka kopioituu ja siirtyy seuraavaan bakteeriin kun se jakautuu. Onko se tietoinen DNA:staan? Ei ole. On täysin perusteltua väittää että DNA ei ole intentionaalinen viesti, koska tiedoton kemia toimii sytoplasmassa. Ei tarvita mitään viestin tulkitsijaa, joten ei tarvitse uskoa sen olevan älykästäkään. Toki se voidaan osoittaa intentionaaliseksi esimerkiksi löytämällä se älykäs taho, joka sen on tehnyt, ja osoittaa että tämä on perustellusti sen voinut tehdä. Toisin sanoen, voidaan sanoa että jos Gittin informaatiokonseptissa on järkeä, se ei suinkaan ole se, että viestistä löydetään toimija, vaan siitä että tiedetään toimija ja sen tuotoksesta katsotaan onko siinä sisältöä. Sen hyötyketju olisi siis toiseen suuntaan, kuin mitä tässä yritetään.

Toisin sanoen, Gittin käsittelyssä ei ole otettu lainkaan huomiota tekijän suhdetta signaaliin. Gittin järjestelmä ei toisin sanoen kykene erottamaan sitä, kumpi oli ensin, sopimus merkkijonon sisällöstä vai merkkijono. Lisäksi auki jää sopimuksen tekijöiden suhde merkkijonoon. Se ei siis kerro lainkaan siitä, onko merkkijono Suunniteltu ja tehty vai ei. Kuten esimerkissämme, auringonvaloa on toki ollut ennen sopimustakin, mutta vasta sopimus antoi sille semanttisen merkityksen. Auringonsäde ja aurinko sen sijaan pysyivät diilinkin jälkeen aivan yhtä vähän maatilan pariskunnan sopimusasiana ja suunniteltuna.

Toisin sanoen, Gittin informaatio ei lainkaan pysty erottamaan onko kohde alunperin Suunniteltu vai ei, vai onko siihen vain jälkikäteen liitetty sellainen. Tämä voidaan testata vain tuntemalla koko ketjun alku viestin tekijästä lopputilaan. Ongelmallista tässä on se, että jos/kun Gittin informaatiota käytetään jumalatodistuksena, syntyisi tästä kehäpäätelmä : Olettamalla Jumala saataisiin Jumala. Todistukseen vaaditaan oletuksena se, mitä ollaan todistamassa. Tämä ei ole "yleisesti kovin hyvä juttu".
1: Yksinkertaistetusti ; Jos esimerkiksi henkilö A sanoo henkilö B:lle että elämässä on jotain tarkoitusta ja kertoo mitä se hänestä on, henkilä B toki tuntee tämän sisällön nähdessään elämän. Mutta tosiasiassa merkitys on syntynyt henkilössä A ja tämän sopimuksessa henkilön B kanssa. Se ei siis ole mitenkään väistämättä peräisin itse elämästä. Henkilö A on vain sovittanut tämän merkityksen elämään jälkikäteen. Toisin sanoen jotta kohde voitaisiin Gittin informaation mukaan tunnistaa Suunnitelluksi, eikä vain sellaiseksi johon on jälkikäteen väitetty jotain sisältöä, sen tulisi kyetä selvittämään koko informaatioketjun alku. Sillä muutoin joudutaan esimerkiksi siihen että teenlehdet olisivat todellinen henkien tapa viestiä: Niissähän nähdään jonkin periaatteen mukaan (yleensä analogian kautta, sen kautta miltä teenlehtien muodostamat kuviot näyttävät) jotain merkityssisältöä, semanttisia viestejä. Tosiasiassa ei ole selvää onko merkityskentän alku pelkästään teenlehdistä ennustajan, tai opaskirjan kirjoittajan - Jos hän kokee saavansa viestit, syy voi olla skitsofreniakin. Siksi Gittin informaatiokäsite pakottaa itse asiassa siihen, että voidaksemme sanoa että jokin informaatiopätkä on todella tehty älykkäästi, tulisi ensin selvittää uskottavasti tuon informaatioketjun alku, sen tekijä. Intelligent Designin piirissä tätä käsitettä ei siis voitaisi lainkaan käyttää, koska se kiistää tietävänsä Suunnittelijan motiiveja ja toimijan laatua. (Tällöin korkeimman tason ymmärrettyä viestiä ei itse asiassa ole: Sen tason tunnistaminen kielletään. Gittin informaatiota ei siis voida tunnistaa vaikka sitä olisikin.)

Yhteenvetona.

Gittin malli eroaa kaikista muista kreationistisista päätelmistä siltä kohdin, että se ei perustu lainkaan "Aukkojen Jumala" -lähestymistapaan, ja sen alalajeihin kuten evoluution kumoamiseen tai edes siihen, että luonnossa esiintyy monimuotoisuutta jota ei mikään luonnonlaki voisi tuottaa. Hän ei laske informaation kompleksisuutta edes sanana, vaan mittaa merkitystä "on/ei ole" -tasolla.

Gittin malli nojaa siihen, että hänen kokemuksensa tietojenkäsittelytieteessä sanoo, että kaikella informaatiolla on älyllinen lähde. Gitt rajaa informaationsa koodattuun, käytännässä digitaaliseen, informaatioon.
1: Analoginen informaatio on jatkumollista ja portaatonta, kun taas digitaalinen on paloiteltua: Digitaaliset viestit on aina koodattu: ja koodauksessa on kyse syntaktisesta asiasta. Shannonilla syntaktinen taso määrää viestin redundanssin. Redundanssi erottaa kapasiteetin ja sisällön sekä suojaa informaatiota tuhoutumiselta.

Käytännössä Gitt siis sanoo, että jos informaatiolla on koodi voimme hyvillä mielin arvata, että koodilla on merkityssisältö. Tästä hän määrittelee sen, että tämä merkityssisältö vaatii "koodaajan", asettamalla alkuehdot sellaisiksi mallilla "päätän näin". Tämä premissi on sitten Gittin mukaan "luonnonlaki", empiirinen tai teoreema.
1: Evoluutio vaatii toimiakseen digitaalista informaatiota: Richard Dawkinsin "viesti miljardejen vuosien takaa" -teoksessa selvitetään,että analogisessa muodossa informaatio olisi epävakaata. Dawkinsin "Sokea kelloseppä" -kirjassa taas kerrotaan että Darwin oli aikanaan ongelmissa, koska perimä ajateltiin "verenperinnäksi" tai muunlaiseksi sekoittuvaksi informaatioksi, joka johtaisi siihen, että ensimmäisen sukupolven aikana valkoihoisen ja mustaihoisen jälkeläiset olisivat 1/2 valkoisia ja 1/2 mustia, seuraavassa sukupolvessa 1/4 valkoisia ja 3/4 mustia -jos eivät sitten avioituisi keskenään, jolloin jälkeläiset 1/2 valkoisia ja 1/2 mustia. Erot laimenisivat, eivätkä voisi johtaa valkoisen yleistymiseen. Esimerkkien nojalla on helppo sanoa, että evoluutio vaatii tallennusmuodon, joka on digitaalisessa muodossa.

Gitt vetää johtopäätökset pohjimmiltaan siitä, että osassa informaatiota on suunnittelua havaittu, tämän pohjalta Gitt päättelee että kaikessa muussakin on näin. Eliöt sisältävät digitaalista informaatiota, joten elämä on älykkäästä lähteestä peräisin. Mikä tahansa todiste siitä, miten informaatiota voidaan generoida mutaatiolla ja valinnalla luonnossa olevasta analogisesta informaatiosta on hylättävä, koska ne eivät riko "Gittin luonnonlakia" -seurausketjua ei vain ole seurattu tarpeeksi pitkälle - tai olisivat muuten vain "irrelevantteja".
1: Gittin päättelyketjulla voidaan kuitenkin todistaa myös, että elämä on ihmisten luomaa: Vaihdetaan "älykäs lähde" sanalla "ihminen". Premissit ovat yhä päteviä, looginen rakenne on ennallaan, joten johtopäätöksenkin on oltava yhtä pätevä: Gittin havaintoluokittelulle on ongelmallista, että ainoastaan elävien on tähän mennessä havaittu kykenevän toteuttamaan Suunnittelua jolloin on loogista, että Suunnittelu ei voi edeltää elämää = Kaikki havaintomme viittaavat nimenomaan siihen, että Suunnittelu on elämän seuraus, eikä sen syy.
___1.1: Olemme myös havainneet, että aina kun semanttinen informaatio siirtyy paikasta toisen, informaatio siirtyy materiaalista toiseen, esimerkiksi paperilta tietokoneelle, tai aivoihin. Informaatio myös aina on materiaalissa, esimerkiksi paperilla. Kaikki semanttinen informaatio, jossa kaikki vaikuttavat tasot -myös lähettäjä ja vastaanottaja- ovat olleet läsnä, informaatio on syntynyt mekanistisfysikaalisesti toimivissa aivoissa -Gittin logiikalla emme voi olettaa "einaturalistista" informaatiota tai sen lähdettä. Ja kun mukaan lasketaan sekin, että jokin tietty informaatio (esimerkiksi tämä blogaus) lakkaavat olemasta, jos kaikki sitä sisältävä materiaali (esimerkin tapauksessa bloggerin palvelin tietokoneen kovalevy, sivun lukeneet aivot ja jos kerrottu jotain, myös kuuntelijan, kopion ottaneiden kovalevyt...) hajoitetaan tai sotketaan.
_____1.1.1: Tämä tarkoittaa sitä että informaatio on fysikaalinen, ei henkinen suure: Informaatio on enemmänkin kuin muoto, jota ei voi olla ilman materiaa. Harva on sitä mieltä että tyhjän CD:n -joka ei sisällä "merkityksellistä informaatiota"- ja täyden CD:n välillä -joka taas sisältää "merkityksellistä informaatiota"- ei ole mitään fysikaalista eroa; vaikka ne esim. painavatkin keskenään saman verran. Tämä informaation fysikaalisuus ei tosin ole täysin ristiriidassa Gittin mallin kanssa, koska Gittkin myöntää että informaatio ei ole koskaan "puhtaasti matemaattista". Mutta esimerkiksi Johnsonin "evoluution maailmankuva" -kirjassa esittämät tulkinnat informaation eifyysisyydestä tämä kaataa.

Lisäksi Gittin kriteereiden informaation tarkoituksellisuuteen yhdistämisessä on matemaattisia ratkeamattomia ongelmia, jotka pakottavat intuition ja arvailujen käyttöön. Tällöin Gittin argumentti tiivistyy pitkälti siihen, että kaikki digitaalinen informaatio on Suunniteltua, koska se vaikuttaa siltä. Tästä analogiapuolesta johtuu se,että Gittin ajattelutapaa seuraavat myös kaikki seuraavanlaiset kysymykset: "Voiko tavoitteettomasta nousta tavoitteellista, luonnonlaeista mielikuvitusta, sattumasta tarkoituksenmukaista toimintaa." Gittin mukaan ei. Gittin väitteelle on täysin merkityksetöntä, että luonnossa on havaittavissa, että mainitut toiminnot mahdollistavat hermoston rakenteen ja toiminnan, jolloin erot kastemadon reagoinnista koiran tajuntaan ja ihmisen tietämykseen selittyvät rakenteiden eroilla - jotka selittyvät eroilla perimässä.

Kuitenkin Gittin informaatiossa on hyvänä se, että se tarjoaa eräänlaisen tulkintatavan. Sen ainut ongelma on se, että tulkinnanteko sekoitetaan tieteeseen. Intuitio ja mielipide muuttuu ikään kuin mitatuksi havainnoksi joka kaikkien tulisi ottaa vakavasti. Sen kautta voidaan kuitenkin hyvin vakuuttavasti sanoa että jos on Jumala joka on luonut perimän ja antanut sille merkityksen jonka joku voi ymmärtää, on genomissa viesti. Ainut ongelma on se, että tämä oli ennen todistamisrumbaakin sen verran obvious, että on hankalaa nähdä arvoa sille vaivalle joka tälle prosessille on uhrattu.
Lähteet:
Rich Baldwin "Information Theory and Creationism", 2005
Mark Isaak, "Claim CB180", 2004
Mark Chu-Carroll, "Bad, bad, bad math! AiG and Information Theory", 2006

lauantai 23. lokakuuta 2010

Nimi ja sisältö.

Kun puhutaan kompleksisuudesta pelkästään tällä nimellä, on asian lähestyminen hyvinkin vaikeaa. Syntyy jopa ristiriitaisuuksia ; Esimerkiksi Gregory Chaitin kehitti todistuksen, jonka mukaan formaali systeemi voi rakentaa vain tuloksia jotka ovat vähemmän kompleksisia kuin se itse. Toinen matemaatikko, John Horton Conway taas todisti että yksinkertainen, matalasti kompleksinen, lähde voi tuottaa lopputuloksenaan hyvinkin suurta kompleksisuutta.

Ristiriita ei ole todellinen. Kompleksisuutta voidaan lähestyä esimerkiksi algoritmisen kompleksisuuden kautta. Tässä kompleksisuus on sidottu siihen miten lyhyesti se voidaan kuvata. Conway taas tuotti soluautomaatin, "Game of Lifen", jonka hyvin yksinkertaiset säännöt tuottavat mutkikkaita piirteitä. Kysymys on eräänlaisesta emergenssistä ja itseorganisoitumisesta - vaikka algoritmi on täysin deterministinen, on monissa tapauksissa helpoin tapa laskea sen seuraukset pyörittää itse ohjelma.

Mutkikkutta voidaan ajatella vielä hieman toisellakin tavalla ; Fraktaaleiden tuottamia kuvioita voisi pitää kompleksisina, koska fraktaaleissa on paljon yksityiskohtia. Arki -intuitiolla kuvaa katsova näkee siinä valtavaa mutkikkuutta. Ne kuitenkin tuotetaan hyvin lyhyellä ohjelmanpätkillä, joten niiden algoritminen kompleksisuus on hyvin matala ; Fraktaaleilla tuotetuilla sarjoilla on paljon algoritmisen kompleksisuuden ominaisuuksia, mutta ei kaikkia. (Toisaalta satunnaisuuden tunnistaminen on vaikeaa, ei tiedetä onko jokin järjestyksen lähde jäänyt huomaamatta.)
1: Asiaa mutkistaa tietysti sattumakin. Esimerkiksi Ramseyn lause (Ramsey's theorem) osoittaa että täydellistä kaaosta ei ole ; Kaaoksessa on lähes väistämättä järjestyneitä osajoukkoja. Tästä voi syntyä illuusio siitä että järjestystä nousee kaaoksesta kuin ihmeenomaisesti. Intuitiivisesti ilmiön synnyttämät asiat tuntuvat jopa epäuskottavilta yhteensattumilta. Monista tämä on järjestystä, ja järjestys on kompleksista. Toisten mukaan taas täysin satunnainen vaatii pitkää kuvausta ja on siksi kompleksista...

Määritelmien sisällöt ovat tärkeitä. Sanat itsessään eivät. Ihmiset kuitenkin helposti ovat näissä asioissa huolettomia. Näin syntyy ekvivokaatioita.

keskiviikko 29. syyskuuta 2010

PRNGeleen PRNGele!

Arkiajattelussa tieteellinen ymmärtäminen sidotaan helposti determinismiin ja yksinkertaisiin lakeihin. Kuitenkin tieteessä aivan yhtä tärkeää osaa annetaan myös sattumalle ja satunnaisuudelle sekä kompleksisuudelle. Todennäköisyyteen perustuvat arviot ovat aikamme tieteenteon tärkeitä välineitä. Luonnon ja eri ilmiöiden kuvauksissa aikaisempi varmuus on korvattu todennäköisyyksillä. Peruskäsitteissä on siis valtava ero. Normaali ihminen kokee sattuman epäymmärryksenä ja arvailuna. Tieteessä ne kuitenkin tarjoavat tietoa

Tässä jutussa lähestyn aihetta "hyvin tietyltä kantilta".

Tietojenkäsittelytieteessä kun tunnetaan käsite PRNG (pseudo-random number generator). Arkikielessä tässä kohden puhutaan satunnaislukujen generoimisesta. Asia on tärkeä, koska satunnaislukugeneraattoreita käytetään hyväksi esimerkiksi tietokonepeleissä, kun tuotetaan isoja alkulukuja salauksia varten. Tietotekniikassa satunnaisluvut ovat numeroita jotka asettuvat tietylle välille.

Ensin on hyvä miettiä kysymystä "Miten ohjelman satunnaisuuden voi tarkistaa?"

Matematiikassa sattuma ja laki ovat tavallaan toistensa vastinparit. Lainomaisille asioille, kuten suoran yhtälölle tai eksponentiaalisen kasvun kaavalle, on eksakti muoto. Satunnaisuus taas on tavallaan se jämä joka jää jäljelle kun kaikki lait on poistettu. Tämä tarkoittaa sitä että satunnaisluvuille ei ole olemassa mitään kaavaa. Satunnaisuutta joudutaan siksi arvioimaan tilastollisin menetelmin.

Jos kuvitellaan asiaa siten että arvotaan lukuja 1 ja 6 väliltä, kahden kanssa keskiarvo olisi useimmiten 7. Mutta ei aina. Kun lukuja otettaisiin 100, niiden keskiarvon pitäisi olla melko lähellä 7:ää. Sadan tuhannen luvun kanssa keskiarvon pitäisi olla vielä useammin ja vielä lähempänä seitsemää. Tämä ei kuitenkaan ole vielä kovin paljoa. Koska jos toistetaan vaikkapa lukuja 1 ja 6 aina vuoron perään, saadaan keskiarvoksi 7. Jono on kuitenkin kaikkea muuta kuin satunnainen. Siksi luvuilla täytyisi olla myös tasainen jakauma. Eli lukua 1 on yhtä monta kuin 2 ja 3 ja niin edespäin. Ja mitä pidempiä sarjoja tehdään, sitä vähäisempiä ja harvinaisempia erojen jakaumissa pitäisi olla. Tämäkään ei vielä riitä, koska voidaan toistaa jonoa 1,2,3,4,5,6 ja toistaa sitä peräkkäin. Tällöin keskiarvo on 7 ja numeroiden jakauma on tasainen, 1 on yhtä yleinen kuin vaikkapa 4. Jono ei kuitenkaan ole satunnainen. Siksi mukaan tulee myös riippumattomuus. Tämä tarkoittaa sitä että siitä että tiedetään että nyt on luku 1 ei voida sanoa mikä luku oli tätä ennen (ei mikä oli yhden tai mikä oli kymmenen numeroa sitten) tai jälkeen.

Jonon osoittaminen satunnaiseksi onkin hyvin vaikeaa. Voikin olla jokin järjestyksen vihje, joka kertoisi miten asia voitaisiin esittää tiiviimmin. Näin ollen satunnaisuutta tunnistaviin algoritmeihin liittyy erikoinen ominaisuus, joka selviää Ivars Petersonin "Satunnaisuuden viidakot" -kirjasta. Jos jokin satunnaislukujen tuottaja selviää satunnaistesteistä aina, se ei todennäköisesti ole aidosti satunnainen. Koska sattuman ideana on se, että mitä tahansa voi tapahtua, ja satunnaisuuden tunnistin antaa deterministisen vastauksen, kävisi ennen pitkää pakosti niin että joskus sattuma tuottaa jotain jonka ohjelma tunnistaa epäsatunnaiseksi. Ohjelmat siis ikään kuin tunnistavat lain puolelle "todennäköisyyden vuoksi", jolloin kyseessä ei ole satunnaisuuden todistaminen vaan satunnaisuuden arvio.
1: Näin ollen Algoritminen kompleksisuus on hämmentävä lähestymistapa esimerkiksi kasinossa. Siellä käy nimittäin helposti erikoisia. Kun satunnaisuus tunnistetaan merkkijonon kautta, se antaa "deterministisen vastauksen". Siksi käykin helposti niin että epätodennäköinen asia tunnistetaan lainomaiseksi, epäsatunnaiseksi. Sattuma kasinossa kun tuottaa joskus algoritmisesti matalasti kompleksisia tilanteita. Sattuma tuottaa niitä vain harvoin, mutta laki usein. Ongelmana on se, että sattuma tuottaa niitä kuitenkin joskus, niiden syntyminen ei ole mahdottomuus vaan pelkästään epätodennäköistä. Koska kasino yrittää simuloida sattumaa, olisi sen koneiden tulosten annettava tälläisiäkin tuloksia. Muutoin puuttuvia sarjoja voitaisiin käyttää voittotodennäköisyyksien parantamisessa, mikä taas painaisi kasinon kassavirrassa.

Tämän jälkeen siirrytään miettimään nörttimäisesti "Miten satunnaisuutta voi generoida?"

Karkeasti ottaen algoritmisen kompleksisuuden idea sitoutuu pakattavuuteen ja sen vaikeuksiin.

Jos jonkun pitkän numero tai merkkisarjan muistamiseen riittää pieni määrä ohjetta, se ei ole kovin mutkikas. Jos jono on niin epäjärjestyksessä, että mikään sen kirjoittava ohjelma ei ole itse jonoa lyhyempi, sitä pidetään satunnaisena. Näin ollen satunnainen tarkoittaa sitä että jonolla ei ole tiivistä kuvausta. Tähän liittyen Chaitin todisti, että mikään ohjelma ei voi tuottaa itseään kompleksisempaa lukua. Hän kuvasi löydöstä sanoin "Kilon teoria ei voi tuottaa kymmenen kilon teoreemaa sen enempää kuin raskaana oleva viisikymmentäkiloinen nainen ei voi synnyttää satakiloista vauvaa." Chaitin osoitti tilanteen toimivan myös toiseen suuntaan. Ohjelman on mahdotonta osoittaa että jokin ohjelmaa kompleksisempi luku on satunnainen ; Ei siis voida ottaa satunnaisuuden analysoivaa ohjelmaa ja liittää sitä lukuja läpikäyvään algoritmiin ja tulostaa ne sarjat jotka analysaattori tunnistaa kompleksisiksi. Satunnaisuutta saadaan korkeintaan sen verran mitä tällä "ohjelmakombolla" on pituutta. Tätä korkeampaa kompleksisuutta ei voida tarkistaa.

Näin ollen.

Käytännässä PRNG -nimessä olevat kirjaimet PR ovat tärkeät. Tietokoneet eivät arvo aitoa sattumaa vaan arpovat näennäissatunnaislukuja. Näin on pakko tehdä koska tietokoneet ovat deterministisiä koneita. Ne ovat algoritmeja, joilla on pituus.

Generaattorit perustuvat kaavaan johon liitetään jotenkin siemenluku. Tämän jälkeen generaattori näyttää eri luvun. PRNG:ssä sama siemenluku tuottaa aina saman luvun. Lisäksi siemenlukuun liittyy helposti lainomaisuuden mahdollisuus. Ja tavallaan asia menee niinkin että jos siemenluvun kykenee tuottamaan satunnaisesti, on ratkaisu satunnaislukujen saamiseenkin saatu, joten koko PRNG muuttuisi turhaksi. Lisäksi PRNG:illä on ominaisuus jonka mukaan ne tuottavat sarjoja jotka alkavat jossain vaiheessa toistamaan itseään.
1: Petteri Järvisen "Salausmenetelmät" -kirjan mukaan esimerkiksi yleisessä 32 -bittisessä järjestelmässä voi olla 232 erilaista sarjaa. Se on useampi kuin erilaisia lottorivejä. Sen sijaan korttipeleissä tilanne on ongelmallinen, koska 52! on suurempi kuin tuo. Tätä kautta normaalien tietokoneiden pokeriohjelmissa on aina ja väistämättä vain murto -osa erilaisista pakan järjestyksistä. Tämä mahdollistaa periaatteessa sen, että pelejä voidaan hallita kun huomataan että toiset järjestykset toistuvat ja toiset puuttuvat. Tilanne muuttuu vielä huonommaksi, jos siemenluku otetaan vaikkapa päivämäärästä ja kellonajasta, koska silloin siemenluvut ovat luonteeltaan tietynlaisia, eivätkä ne valikoidu kaikkien mahdollisten siemenlukujen joukosta. Tätä kautta satunnaisuuden taso voi olla mainittua pienempi.

Mielenkiintoinen asia onkin se, että satunnainen asia tuottaa helposti ja usein asioita jotka ovat algoritmeille vaikeita. Kuitenkin ero satunnaisen ja säännönmukaisuuden välillä ei ole helppoa tehdä. Algoritmisen kompleksisuuden kohdalla kysymys on siitä kuinka pitkä algoritmi tuottaa jonon, joten kysymys tavallaan tiivistyy siihen "miten monta bittiä pitkä ohjelma on liian pitkä ollakseen laki tai riittävä ollakseen riittävän umpimähkäinen".

Käytännössä joskus kysymys on syötteen pituudesta. Siitä voidaanko sitä pakata pienemmäksi, jolloin voidaan katsoa onko se umpimähkäinen vai ei. Joskus, esimerkiksi kasinoissa, taas kiinnostaa enemmän suurempi kokonaisuus.

maanantai 23. helmikuuta 2009

Rakenteen mutkikkuus.

"Koko, Kokoo koko kokko kokoon. Koko kokkoko kokoon? Koko kokko kokoon!"

Informaatio on luultavasti yksi arkielämässä toistuvasti käytetyitä sanoista. Sen merkitys on kuitenkin mutkikkaampi kuin mitä voisimme luulla. Intuitiivisestihan me ajattelemme että informaatio tarkoittaa semantiikkaa, jolloin sovitut merkkijonot symbolisoivat jotain kommunikaation välineenä. Tämä johtuu siitä että ajattelemme informaation kielemme kautta.

Mutta informaatiota voidaan tarkastella myös "matemaattisemmin", jolloin katsotaan sen rakennetta. Tällöin puhutaan yleensä merkkijonoista. Mutta periaatteessa jokainen internetiä käyttänyt tietää, mitä pelkästä 0:sta ja 1:sestä koostuvat merkkijonot voivat tuottaa eteemme. (Aika usen se näyttää olevan SPAMia.)

Alkuun heitän, että kieli ja semanttinen merkitys ei kuitenkaan välttämättä tarkoita aina ja kaikkialla samaa asiaa kuin informaatio. Ja teen tämän sanomalla että
1: Kielessä on redundanssia, joka tarkoittaa toistuvia säännönmukaisia rakenneosia, jotka ovat merkkijonon kuvauksen kannalta "tyhjiä bittejä".
2: Ne voidaan myös pakata, eli kuvata lyhyemmässä muodossa, joka tuottaa niiden kuvauksen.

Tämä ei vielä luultavasti tunnu kovin vakuuttavalta. Mutta onneksi kompleksisuutta voi lähestyä yksinkertaista ja ymmärrettävää tietä. Sellaisia, jotka näyttävät että minkä vuoksi juuri satunnaisuus on eniten informaatiota sisältävää silloin kun puhutaan kompleksisuudesta. Ja itse asiassa Kolmogorovin ja Chaitinin informaation määrittelyä (algoritminen kompleksisuus) esimerkkini seuraa aika tarkasti.
1: Kuvitellaan että meillä on jono merkkejä. Kuvitellaan että meidän täytyy jollain tavalla kertoa muille millä tavalla he saisivat tuotettua juuri samanlaisen merkkijonon kuin mikä meillä on. Informaatiosisältö on juuri niin pitkä, kuin se määrä jolla saat kerrottua toisille sen miten tuottaa kyseinen jono. Tässä vaiheessa kuvitellaan että meillä on jono, jossa on "00000000000000000000". Voit kopioittaa sen vaikkapa pyytämällä 20*"0". Se on siisti ja yksinkertainen kuvaus. Ja ennen kaikkea se on lyhyt. Syy rakennusohjeen lyhyteen on siinä että jono ei ole kompleksinen, siinä on tietty ja erittäin yksinkertainen rakenne. Kuvitellaanpa sen sijaan 20 merkkiä pitkä jono "thUyUBrRSWds3dEwre76". Se on satunnaisgeneraattorilla tuotettu merkkijono, joten helpoin tapa tuottaa kyseinen jono on kertoa se sellaisenaan, esittää se merkki kerrallaan, jolloin lopputulos, rakennusohje, näyttää samalta kuin se, mikä meillä on edessä. Ja se on pidempi kuin ensimmäisen esimerkini kohdalla. Eli sen rakenne on mutkikkaampi. (Toki ei voida olla ihan varmoja, voidaanko se kuvata lyhyemmällä tavalla kuin esitetty.) Tämä tarkoittaa sitä, että merkkijono on kompleksisempi. Tällöin siinä on tältä kannalta paljon informaatiota. (Joskaan semanttisesti ajatellen sillä ei sellaista välttämättä ole lainkaan. Paitsi että tuo on itse asiassa joskus ollut minun kotisivujen salasana.)
2: Samaa kautta voidaan tietysti ajatella tietokoneeseen piirrettyjä kuvia. Jos meillä on pelkästään sininen kuva, sen kuvaaminen on helpompaa. Jos piirrät keskelle sinistä punaisen ympyrän, jonka sisällä on vihreää ja ulkopuolella pysyy se sama sininen, rakenne mutkistuu, on lisättävä kuvausta. Siinä on jo aika paljon rakennetta, kuten heiniä, värisävyjä ja puita, siinä on enemmän rakennetta. Ja kaikista eniten rakennetta olisi täysin satunnainen sekasotku, jossa ei ole mitään sääntömäistä rakennetta. Sattumassa ei ole mitään sääntöä. (Monet piirrosohjelmat tietävät tämän, ja siksi kuvien tietokoneelta muistia vaativa tila vaihtelee, vaikka kuva olisi yhtä monta pikseliä korkea ja leveä.)

Nämä esimerkit toivat aika selvästi esiin kuvaamisen ja rakenteen merkityksen informaation kannalta. Selvää on myös että satunnainen kohina on vaikein kahdentaa ohjeilla. Sellainen missä ei ole logiikkaa, joka sallisi sen ennustamisen mitä jotkut muut bitit olisivat ilman että sen arvoa kerrotaan yksityiskohtaisesti erikseen, vaatii eniten vaivaa. Syynkin pitäisi olla melko selvä: Sattumaa on vaikein kuvata, joten satunnaisuudessa on eniten informaatiota silloin kun puhutaan sen kompleksisuudesta.

Tosin tässä kohdassa on yksi tärkeä huomio: Algoritmisessa kompleksisuudessa sattuma on sidottu kompleksisuuteen: Tämän vuoksi se eroaa hieman "normaalielämän sattumasta". Nimittäin, jos menet Vegasiin heittämään noppaa, voi joskus käydäkin niin, että heität 6 särmäisellä nopalla 20 kertaa peräkkäin ja saat jokaisella kerralla kuutosen. Tällöin sen tulos on epätodennäköinen sattuma, mutta sillä on selvä muoto. Toisin sanoen ero on siinä, että kun satunnaisuus sidotaan kompleksisuuteen, se kuvaa sitä mitä sattuma tuottaa Vegasissakin useimmiten. (Esimerkiksi 20 sarjan, jonka heitin nopallani tuotti "56431631454654662143"). Eli kompleksisuuden kannalta nopat vain tuottavat joskus harvoin eisatunnaisia tuloksia.

Ja tästä päästäänkin niihin hieman erikoisempiin asioihin.

Nimittäin jos asiaa tarkastellaankin kompleksisuuden sijasta todennäköisyyksien kautta, satunnainen prosessi on juuri kuten Vegasin nopat. Ne tuottavat joskus epätodennäköisiä sarjoja, jotka muistuttavat esimerkiksi sitä 20 peräkkäin heitettyä 6 -ta. (Todennäköisyys tälle olisi 620, eli todella harvinainen. Jos et usko, voit kokeilla asiaa kotonasi.) Kun näkisimme tämän Vegasin harvinaisen noppatuloksen, me emme kuitenkaan pitäisi sitä satunnaisena jonona kompleksisuutensa kannalta. Se on toki satunnainen syntymistapansa vuoksi. (On siis aina tiedettävä kummasta puhuu. Tämä ei itse asiassa ole aina helppoa, ainakaan minulle.)

Asiaa voidaan sekoittaa ottamalla pakkaaminen mukaan: Kun minä esimerkiksi pyörittelen erilaisia pakkausohjelmia saadakseni paljon eri juttuja vaikka poltettua samalle CD:lle, niin pakkausohjelmaa pyöriteltyäni niiden vaatima tila pienenee. Se, mikä ei ennen olisi mahtunut CD:lle, mahtuukin nyt pakattuna CD:lle. Ja itse CD on silti ulkoisesti saman kokoinen.
1: Kun tässä puhun pakkaamisesta, puhun sellaisesta joka ei perustu siihen että rakennetta tuhotaan. Eli tarkoitan ns. häviöttömiä pakkausmenetelmiä, joissa todellista tietoainesta ei hävitetä ja tällä tuholla raivata tilaa niin että tiedolle voidaan antaa vähemmän tilaa, vaan sen sijaan tieto kuvataan lyhyemmällä tavalla ja kun pakkaus puretaan, noudatetaan sitä "annettua ohjetta" ja saadaan aivan samanlaisena se alkuperäinen tietoaines. Häviötön pakkaus on tietenkin mahdollista vain, jos pakattava data ei ole satunnaista (kompleksisuus, ei Vegas) vaan sisältää jonkinlaista ennustettavaa rakennetta jota kuvata lyhyemmin. (Tätä kautta esimerkiksi on erikoista kuulla kuinka jokin on kompleksinen että ei voisi syntyä sattumalta. Maksimaalinen Vegasissa käynyt noppaihme on epätodennäköinen sattuma, mutta rakenteeltaan se on kaikkea muuta kuin kompleksinen, moniosainen tai on mitään sellaista jonka kuvaamiseen tarvittaisiin pitkiä rakennusohjeita.)
2: Kun meillä on siis edessä kaksi jonoa, joista ensimmäistä ei ole pakattu ja toinen on se, mikä on pakattu. Pakattu on lyhyempi, ja vähemmän säännönmukainen. Siinähän on poistettu pituutta, joiden ohjeet sisältyvät silti niihin lyhyempiin ohjeisiin. (Sama asia on lyhyempi, joten se on tiiviimpää asiaa. Kun tämän oppisi blogauksessakin..) Tätä kautta katsoen näissä kahdessa jonossa on yhtä suuri määrä rakennetta. Mutta se pakattu versio onkin kokoonsa nähden kompleksisempi kuin toinen. Jos eteemme laitetaan vahvasti, eli hyvin, pakattu jono, se on rakenteen mutkikkuuden kannalta muodoltaan samanlainen kuin satunnainen. Kun taas se purettu versio ei ole kompleksinen, se on vähemmän kompakti, eikä se siksi ole rakenteensa puolesta kompleksinen. -Vaikka ne ovatkin itse asiassa "aivan sama informaatio".
3: Eli kun harvinaiseen sattumaan ja säännönmukaisuuteen sisältyvä redundanssi otetaan huomioon Vegasihmeenkin tapauksessa, myös sen informaatiotiheys voidaan tiivistää muutamaan merkkiin. Siksi vaikka informaation määrittely eroaakin hieman algoritmisen kompleksisuuden kohdalla (informaatio~lyhin tapa kuvata merkkijonon rakenne) ja Shannonin informaation välillä (informaatio~yksinkertainen kyllä/ei -päätös~bitti. Hänen informaation määrän arviointiin liittyvät myös informaation hajeen ja redundanssi eli toisteisuus.), molemmissa on kuitekin samaa pohjaa. Kun toisteisuudessa ei nähdä olevan sisältöä, molemmat esittävät että maksimitiheys informaatiota on täydellisen satunnainen merkkijono. (Kun "Vegasin noppaihmeestä" otetaan redundanssi, toisteisuus, pois, jäljelle jää 20*"6".)

Tästä seuraa itse asiassa epäintuitiivisia mietintöjä tieteenfilosofian puolelle: Kun selitämme asioita, selitämme itse asiassa luonnonlakeja, jotka tuottavat "Vegasihmeen kaltaisia sääntöjä, mutta eivät harvoin kuten nopat vaan usein." Tästä ehdosta seuraa ennustettavuus, jonka katsotaan olevan kuvaus maailman tapahtumista. ; Tiedemiehet tavallaan yrittävät selittää universumin toiminnan kaavoina jotka ovat mahdollisimman yksinkertaisia, eli jossa on mahdollisimman lyhyt kuvaus luonnonlaista. Tiedemiehet tavallaan yrittävät pakata universumin tapahtumia. Tosin olen melko varma, että tiedemiehet tuottavat pääasiassa "nyrkkisääntöjä", eli karkeistavat todellisuutta. Tällöin "pakkaaminen" on toki myös totta, mutta kyseessä ei ole "häviötön pakkaaminen". Toki tiedemiehet pyrkivät olemaan mahdollisimman häviöttömiä pakkaamisessaan. Ja toinen asia taas on se, että vaikka intuitio sanoo mitä, satunnaiset ilmiöt ovat kompleksisimpia.

Mutta tässä kohden voin palata hairahdusretkiltä siihen alkupisteeseen:

Toki me ajattelemme että kieli on rakenteeltaan monimuotoista, kompleksista. Mutta tosiasiassa satunnainen nopan tuottama jono on mutkikkaampi. Toki tuolta kuunneltava kiinankielinen redundantti runo. Sen rakenteesta voinevat iloita muutkin suomalaiset. osoittaa että osa kielestä on toisteisempaa kuin toiset. Mutta se toisaalta kertoo myös merkityksestä jonka luomme on luonteeltaan juuri redundanssia, eikä kompleksisuus ole merkityksen tunnus. (Alun perin meinasin tehdä blogauksen jossa oltaisiin käyty läpi pelkästään tätä runoa. Hairahduin.) Toisaalta semanttiselle merkitykselle on mahdollista muodostaa myös pangrammeja, jolloin niissä on mahdollisimman paljon eri kirjaimia, jotka toistuvat mahdollisimman vähän, jolloin syntyy sanoja kuten "Törkylempijävongahdus". Nämä ovat selvästi kompleksisempia, niitä on vaikeampi pakata kuin vaikkapa toisteisuuteen perustuvaa lausetta "Yömyöhällä yökkäili yökyöpeli vyötiäinen." Tosin esimerkkipangrammini ei ole mitenkään "maksimaalisesti kompleksinen", koska vokaalien paikat voidaan "arvata".

Informaatio ei ole siis aina sitä, mitä sen ikään kuin automaattisesti oletamme olevan. Olipa syy sitten siinä, että (1) "Eggheads from University" määrittelevät asiat erikoisilla tai todellisuudesta vieraantuneilla ja väärillä tavoilla, tai sitten se että (2) heidän toimintansa soveltuu joihinkin asioihin, jotka ovat arkielämän ulkopuolella, tai koska (3) normaali -ihminen on intuitioitaan ja tunteitaan seuraava joka ei ole ensisijaisesti rationaalinen:
Mutta pääasia olisi, että yrittäisi katsoa mistä milloinkin puhutaan. Silloin erolla arkielämän ajattelun ja muunlaisen ajattelun välille ei välttämättä tule. Kun eri asioista ei puhuta samoilla nimillä.