Het raadsel van informatie

Ik vind 'informatie' een heel erg boeiend fenomeen. Een boekje als 'het raadsel van informatie' (onder redactie van Bennie Mols) vind ik dus altijd de moeite waard. Een aantal gerenommeerde wetenschappers geven een doorkijkje in hun vakgebied vanuit de invalshoek van informatie.

• Johan van Benthem gaat in op de logica van de taal. Als je kijkt naar de complexiteit van het uitwisselen van informatie is het bijna een wonder dat wij er in onze communicatie zo makkelijk mee omgaan.
• Arnold Smeulders beschrijft de complexiteit van het interpreteren van beelden. Onze hersenen doen het schijnbaar moeiteloos, beelden omzetten in taal. Het bleek ongelooflijk ingewikkeld om een computer beelden te laten herkennen. Het lukt al wat beter door computers te leren patronen te herkennen. Probeer dan toch maar eens om een huis te herkennen in een omgeving. Omdat een computer dat moet doen door expliciete regels te interpreteren (daar is-t-ie goed in) is dat lastig omdat er zo ontzetten veel verschillende varianten zijn.
• Roelien Bastiaanse laat zien hoe taal gevormd wordt in de hersenen. Door patiënten met bepaalde stoornissen te onderzoeken, ontstaat inzicht in de manier waarop woorden en zinnen worden gebouwd.
• Marien de Bruyne onderzoekt de manier waarop geurinformatie wordt verwerkt.
• Maarten van Lohuizen doet de werking van het DNA nog eens uit de doeken. Boeiend daarbij is het verhaal over de epigenetica: de manier waarop de vertaling van de erfelijke eigenschappen vanuit het DNA naar eiwitten in zijn werk gaat. Met name dat bepaalde omstandigheden er voor kunnen zorgen dat de interpretatie van die informatie kan veranderen en dat dat toch weer overgeërfd kan worden. Krijgt Lamarck toch nog een beetje gelijk?
• Harry Buhrman gaat in op kwantuminformatie. Daarbij komen de kwantumeigenschappen van elektronen voorbij (tegelijkertijd golf en deeltje, op meerdere plaatsen tegelijkertijd kunnen voorkomen) en de mogelijkheden van kwantumcomputers. Bizar, maar met ongekende mogelijkheden.
• Gerard 't Hooft beschrijft wat er gebeurt met informatie in zwarte gaten. Zelfs zwarte gaten blijken niet helemaal zwart te zijn: ze geven straling af doordat net buiten de waarnemingshorizon (een schil rondom een zwart gat waarbinnen zelfs licht niet meer aan de zwaartekracht kan ontsnappen) deeltjes kunnen splitsen, waarbij één deeltje in het zwart gat valt en het andere deeltje als straling van het zwarte gat afvliegt. En in die straling, die daarmee instaat zit weer informatie.
• Hendrik Lenstra analyseert de Escher-prent 'de Prentententoonstelling'. Daarin zit op een bepaalde manier een Droste-effect verwerkt: een man kijkt naar een prent waarop hij zelf staat. In de prent zit in het midden een wit gat. Welke informatie zit er in dat gat? Door het toepassing van wiskundige technieken is het mogelijk om dat witte gat te vullen en Eschers prent verder af te maken.

Heel boeiend allemaal. Maar toch...
Geen van de artikelen gaat echt in op het wezen van informatie. Nou is dat best lastig. Er is wel een definitie of omschrijving te geven. Dat gebeurt in de inleiding van het boekje: 'in het algemeen betekent informatie zoiets als kennis, inlichting, mededeling, bericht, betekenis'. Wikipedia zegt:

Onder informatie (van Latijn informare: "vormgeven, vormen, instrueren") verstaat men in algemene zin alles wat kennis of bepaaldheid toevoegt en zodoende onwetendheid of onbepaaldheid vermindert. In striktere zin wordt wel gesteld dat pas van informatie gesproken kan worden als die voor mensen interpreteerbaar is. Het interpreteren en integreren van deze informatie resulteert in kennis.

Zoals ik er tegen aan kijk, komt informatie overeen met 'ordening'. Een aantal elementen kunnen op een bepaalde manier ten opzichte van elkaar geordend zijn. Door de ordening te veranderen, verandert ook de informatie-inhoud. Een 'kat' en een 'tak' bevatten alle twee dezelfde elementen. Door de ordening te veranderen ontstaat een andere informatie-inhoud. Een tak is geen achteruitlopende kat (en als dat wel zo zou zijn, zou er dus ook sprake zijn van een verandering van informatie!).
De toevoeging die in Wikipedia wordt gemaakt (het moet te interpreteren zijn), is naar mijn idee fundamenteel, hoewel dat niet alleen voor mensen hoeft te gelden, natuurlijk. Ook dieren zijn in staat informatie te interpreteren.
Nu zijn er volgens mij maar twee (misschien drie) informatie-interpretatiesystemen.

1. Het eerste interpretatiesysteem is de menselijke kennis (laten we voor het gemak dieren er even buiten houden). Kennis is in feite informatie die in de hersenen is opgeslagen en er voor kan zorgen dat informatie kan worden geïnterpreteerd en kan leiden tot nieuwe kennis. Kennis kan in de vorm van taal worden geuit en gedocumenteerd maar dat maakt deel uit van hetzelfde interpretatiesysteem. Een idee dat in hoofden van mensen zit en door communicatie kan worden overgedragen, heeft op die manier als het ware een eigen entiteit.  
2. Het tweede interpretatiesysteem is de manier waarop erfelijke eigenschappen zijn opgeslagen en worden overgedragen. De volgorde van de bouwstenen van DNA bepalen de erfelijke eigenschappen. Het celmetabolisme is het interpretatiesysteem dat de informatie vertaalt niet eiwitten en daarmee structuren waaruit het organisme bestaat. Een gen is informatie die in verschillende organismen terug kan komen en heeft dus op die manier ook een soort eigen entiteit.
   
   Ik twijfel over een derde interpretatiesysteem:
3. Computerprogramma's lijken erg veel op het formele kennissysteem. Het grote verschil is, dat het informatieproducten zijn, die door mensen zijn bedacht. In die zin horen ze in feite tot het kennissysteem. Maar wanneer die computerprogramma's zeer geavanceerde algoritmes bevatten die er voor kunnen zorgen dat het computerprogramma zichzelf verbetert en in stand houdt, zou dat wel eens een derde vorm kunnen zijn.

Er is heel wat over te filosoferen over informatie en alles wat er aan vast zit. De verschillen tussen het fysieke en het informatiedomein bijvoorbeeld. In het fysieke domein geldt zoiets als behoud van materie en energie. In het informatiedomein geldt die niet. Als ik je een appel geef en jij geeft me een peer terug, dan is er iets uitgewisseld. Informatie kan echter gekopieerd worden: als ik je informatie geef en jij geeft me informatie terug, beschikken we alletwee over de oude én de nieuwe informatie. Een mooiere ruil dan een kennisruil is er dus eigenlijk niet!