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DatenFLUT   Leseprobe       
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3   Preisfrage: Was ist “Information”?
 
Eine mögliche Antwort (z.B. meine) auf diese Frage finden Sie im Kapitel 5.2.

 
3.1   Babylonische Begriffsverwirrung

Schon die Flut der Information über die Information ist beachtlich. Da gibt es

quantitative, semantische, pragmatische, binäre, genetische, neuronale, kybernetische, maschinelle, biologische, tierische, gesellschaftliche, psychologische, strukturelle, codierte, hormonelle, menschliche und organismische Information

usw. und so fort.

Es dürfte kaum möglich sein, sämtliche bereits veröffentlichten Polemiken zum Thema Information zu kennen, geschweige denn, sie zu diskutieren.

Hier scheint mir eine Stichproben-Entnahme nach Art der mathematischen Statistik zweckmäßiger zu sein, um mittels zufällig ausgewählter Schriften wenigstens einen groben Überblick zur „Grundgesamtheit des Erkenntnisstandes“ zu erhalten.

Das jedoch kann nur der Einstieg sein, denn auch heute noch hat der folgende Satz zweifellos seine volle Gültigkeit [78]:

„Die Frage nach dem Wesen der Information gehört bekanntlich zu den kompliziertesten und meistumstrittenen Problemen der modernen Wissenschaft.“

Doch zunächst einige Definitionen und Meinungen zum Thema Information als Einstimmung in die philosophische Problematik. Zum Beispiel:

„Information ist Information, weder Materie noch Energie.“ [79] S.165

 
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3.3   Informationsbegriffe

Die im Abschnitt 3.1 angedeutete Vielfalt schon vorhandener Definitionen zur Information könnte durchaus zu dem Eindruck führen, dass es kaum einen Sinn hat, hinter diesem Wirrwarr konträrer Meinungen irgendeine Ordnung entdecken zu wollen.

Und doch lassen sich meiner Ansicht nach die vielen Begriffe zumindest in zwei Gruppen einteilen: Fachspezifisch gültige und allgemein gültige Informationsbegriffe.

Nachfolgend werden zunächst im kurzen Überblick drei fachspezifische Informationsbegriffe erläutert:

a)   Biologische Informationen        

b)   Psychologische Informationen

c)   Soziale Informationen

Anschließend werden einige allgemeingültige Aspekte und Begriffe diskutiert:

d)   Information, Stoff und Energie

e)   Der Nichterhaltungssatz der Information

f)    Quantitative Information           

g)   Semantische Information

h)   Pragmatische Information        

i)    Information und Auswahl

j)    Information und Ordnung

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3.3 a   Biologische Informationen

Schon am Eingangstor in das Gebiet der Biologie haben wir uns zwischen vier großen Informationssystemen zu entscheiden [105] S.1:

1.) Genetik der Zelle

2.) Nervensystem und Gehirn

3.) Hormonsystem

4.) Immunbiologisches System

Wir wählen z.B. das System 1 und beschränken uns damit im folgenden nur auf genetische Informationen.

Jedes Lebewesen der Erde besteht grundsätzlich aus mindestens einer Zelle oder aus mehreren Zellen. Das gilt ausnahmslos für jede Pflanze, jedes Tier (uns eingeschlossen), jedes Bakterium und jeden Pilz.

Jede dieser Zellen enthält Eiweißmoleküle sowie eine winzige Menge eines bestimmten Stoffes, den man Nucleinsäure nennt, was soviel wie „Zellkernsäure“ heißt. Diese kommt allerdings auch in sämtlichen Zellen der zellkernlosen Bakterien und Blaualgen vor und ist alles andere als eine Flüssigkeit, wie die Bezeichnung „Säure“ vermuten ließe. Nucleinsäure besteht aus ziemlich robusten molekularen Fäden mit einer strengen, geradezu kristallinen Ordnung.

Schrödinger hat einmal für alle Lebewesen den Begriff „aperiodische Kristalle“ geprägt [106]. Das trifft in besonderem Maße für die Nucleinsäure zu. Sie besteht aus kettenförmig strukturierten Makromolekülen, in denen jeweils nur 4 Molekülsorten nicht-periodisch (d.h. in scheinbar regelloser Anordnung) wie Perlen auf einer Perlenschnur aneinander gereiht sind. Bei den höheren Lebewesen enthalten einzelne Makromoleküle der Nucleinsäure Millionen solcher Perlen.

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3.3 b   Psychologische Informationen

Jedes tierische Lebewesen ist bei Strafe seiner physischen Vernichtung gezwungen, sich in jedem Augenblick seines Lebens in ausreichendem Maße über seine Umwelt und seinen eigenen Zustand zu informieren und bei Gefahr sofort geeignete Maßnahmen einzuleiten.

Diese von äußeren Informationen geprägte Verhaltenssteuerung tritt am deutlichsten bei den höheren, mobilen Lebewesen geradezu als Existenzbedingung in Erscheinung. Dabei handelt es sich um eine unablässige Verflechtung interner und externer Informationsverarbeitung.

Allein zur Orientierung im Raum nutzen die tierischen Lebewesen (einschließlich WIR) meistens unbewusst unablässig zwei typische Arten von Informationen [125] S.81:

Erstens Lagebestimmung des Organismus im Raum, indem die Stellung des Körpers zur Erdmitte geprüft wird, und zweitens Bestimmung der Richtung und Entfernung von Gegenständen oder anderen lebenden Körpern.

Dabei erfolgt ein ständiger Wechsel zwischen passiver Informationsaufnahme und aktiver Verhaltenssteuerung.

Auch dieser Informationsstrom begleitet uns ohne Unterlass von der Wiege bis zur Bahre.

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3.3 f   Quantitative Information
          (auch syntaktische oder selektive Information genannt)

Ein quantitatives Maß für Information wurde erstmalig von Ralph Hartley vorgeschlagen [133]. Dieses "mengenbezogene" Maß hat nichts mit Bedeutungsinhalten zu tun. Es beruht vielmehr auf dem Gedanken, dass jede Information grundsätzlich mit einer Varianten-Auswahl verbunden ist.

Damit irgendein Symbol tatsächlich Träger einer Information sein kann, muss es mindestens eine Auswahl aus  zwei  Varianten darstellen. So gibt es z.B. beim Morsealphabet bekanntlich nicht nur Striche, sondern auch Punkte und Pausen. Nur mit gleich langen Strichen als einziger Zeichenvariante oder nur mit Punkten oder sogar nur mit unendlich langen Pausen lässt sich keinerlei Information übertragen.

Gemäß Hartley bestimmt allein die Anzahl  s  der möglichen Zeichen-Varianten eines Symbols den "Informationsgehalt" bzw. die "Informationsmenge" des betreffenden Symbols:

H   =   log s                          (1)

Die Informationsmenge  H  ist demzufolge mit dem Logarithmus der möglichen Variantenanzahl  s  identisch. H ist zunächst nur eine dimensionslose Zahl.

Dabei muss  s  immer größer oder gleich 2 sein. Steht für ein Symbol nur 1 Variante zur Verfügung, so ist wegen  log 1 = 0  die Informationsmenge Null. Hier gibt es keine Auswahl.

Das entspricht vollkommen dem alltäglichen Erleben: Was ich schon weiß, kann ich nicht mehr als Neuigkeit erfahren!

Mitunter wird die Informationsmenge auch als "Überraschungsmenge" bezeichnet [134] S.230.

Je überraschender eine eintreffende Nachricht ist, umso größer ist die Informationsmenge, die sie enthält. Null Information ist somit gleichbedeutet mit Null Überraschung.


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Um nun die Informationsmenge H des „ganzen“ Symbols zu berechnen, dürfen die einzelnen Informationsmengen  Hi  nicht einfach addiert werden. Sie müssen statistisch gemittelt werden.

Für nicht-gleichwahrscheinliche Zeichen-Varianten eines Nachrichtensymbols lautet deshalb die Informationsmenge eines solchen Symbols nach Shannon [136] S.393

H* = - K · Σ ( pi · log pi )                          (6)

mit     H*: statistisch gemittelte Informationsmenge
                (wird auch als " Informationsentropie " bezeichnet)

K:   Faktor zur Normierung der logarithmischen Basis

Σ:   Summe, hier von  i = 1 bis  s ,    mit  s: Anzahl der möglichen Zeichen-Varianten

pi:   Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der speziellen Zeichen-Variante  i

Abweichend von der Shannonschen Originalarbeit habe ich hier die Anzahl der Zeichen-Varianten nicht mit  n , sondern in Anlehnung an die Hartley-Formel (1) mit  s  bezeichnet. Und anstelle von  H  habe ich  H*  geschrieben.

Im Unterschied zur Hartleyschen Informationsmenge  H  stellt die Shannonsche Informationsmenge  H*  einen statistischen Mittelwert (einen Erwartungswert) dar.

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3.3 h   Pragmatische Information

Die semiotische Pragmatik untersucht die Wirkung von Informationen auf den Empfänger. Pragmatische Informationen sind wert-bezogene Informationen.

Der Wert oder Nutzen einer Nachricht kann aber nur im Zusammenhang mit dem gemeinsamen Zielsystem von Sender und Empfänger beurteilt werden [154] S.43. Damit wird die pragmatische Information maßgeblich durch subjektive Aspekte charakterisiert.

Pragmatische Information ist somit keine objektive Größe, die als physikalische Eigenschaft eines Systems unabhängig von der Beurteilung durch den Sender oder den Empfänger anzusehen ist.

Wie weit der Wert einer Information vom Zustand des Empfängers abhängt, hat Wolkenstein am Beispiel eines Hochschullehrbuches für Mathematik demonstriert [117] S.188:

Die darin enthaltenen Informationen können für einen Professor der Mathematik fast ebenso wertlos sein wie für ein Vorschulkind. Ganz anders verhält es sich bei einem Mathematik-Studenten.

Ein bestimmtes Buch (mit seinem unveränderten syntaktischen und semantischen Informationsgehalt) kann also nicht nur für mehrere Personen einen unterschiedlichen Wert haben, sondern im Laufe der Zeit auch für ein und dieselbe Person einen zunehmenden und wieder abnehmenden Wert annehmen.

Im Unterschied zur semantischen Information hat die pragmatische Information in vielen Fällen Anweisungscharakter und löst dann auch in der Regel bestimmte Handlungen beim Empfänger aus.

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