الفصل الثاني

لغة المعلومات

تعتبر المعلومات متاهة مفهومية، وفي هذا الفصل سننظر إلى خريطتها العامة، بغرض معرفة وجهتنا. يلخِّص الشكل ٢-١ الفروقات الأساسية التي سيجري عرضها، وستُستكشَف بعض الموضوعات بمزيد من العمق في الفصول التالية.

ليس الانتقال عبر النقاط المختلفة في الخريطة بديلًا عن رحلة مستقيمة المسار؛ لذا سيساعد تقديم أمثلة أساسية قليلة في توضيح الخطوات الأقل وضوحًا للحفاظ على توجُّهنا. وفيما يلي مثال سنرجع إليه كثيرًا فيما بعد.

اليوم هو الاثنين صباحًا، يدير جون مفتاح تشغيل سيارته، ثم لا يحدث شيء؛ لا يُصدر المحرك أي صوت، الأمر الذي يثير قلق جون. وببعض التدقيق، يلاحظ جون أن مؤشر البطارية المنخفضة يومِض، وبعد مزيد من المحاولات غير الناجحة، يستسلم جون ثم يهاتف ورشة الصيانة. يشير جون عبر الهاتف إلى أنه في الليلة الفائتة نسيت زوجته أن تغلق مصابيح السيارة — ليست هذه إلا كذبة؛ إذ كان جون هو من قام بذلك لكنه كان يخجل من أن يُقِرَّ بذلك — وها هي البطارية لا تعمل على الإطلاق. يشير الميكانيكي على جون بالرجوع إلى كتيب إرشادات تشغيل السيارة الذي يبين كيفية استخدام أسلاك تشغيل المحرك. لحسن الحظ، لدى جار جون كل ما يحتاج إليه. يقرأ جون كتيب الإرشادات، وينظر إلى الرسوم التوضيحية، ويتحدث إلى جاره، ويتبع الإرشادات، ويحل المشكلة، وأخيرًا يتوجه إلى عمله.

fig2
شكل ٢-١: خريطة مفاهيم المعلومات.

سيكون هذا المثال المأخوذ من حياتنا اليومية بمثابة «ذبابة الفاكهة» بالنسبة إلينا؛ حيث إن هذا النموذج يقدِّم تفاصيل كافية لبيان الطرق الكثيرة التي نستطيع من خلالها فهم المعلومات. ستكون الخطوة الأولى هي تعريف المعلومات في إطار البيانات.

(١) تعريف المعلومات الذي يعتمد على البيانات

خلال العقود المنصرمة، صار شائعًا اعتماد «تعريف عام للمعلومات» في إطار «البيانات» + «المعنى»، صار التعريف العام للمعلومات معيارًا تشغيليًّا، خاصةً في المجالات التي تتعامل مع البيانات والمعلومات بصفتها كيانات مادية، بعبارة أخرى: أشياء يمكن معالجتها (تدبَّر مثلًا التعبيرات التي صارت شائعة الآن «التنقيب عن البيانات» و«إدارة المعلومات»). والطريقة المباشرة لصياغة تعريف عام للمعلومات هي من خلال وضع تعريف يتكون من ثلاثة أجزاء (الجدول رقم ٢-١):
جدول ٢-١: التعريف العام للمعلومات.
(تعريف عام للمعلومات) تعتبر مثالًا على المعلومات؛ ويمكن فهمها باعتبارها محتوى دلاليًّا، فقط في حال:
• (التعريف العام للمعلومات ١) إذا كانت تتألف من «ن بيانات»، حيث ن ١.
• (التعريف العام للمعلومات ٢) إذا كانت البيانات «متماسكة الصياغة».
• (التعريف العام للمعلومات ٣) إذا كانت البيانات المتماسكة الصياغة «ذات معنى».

وفق (التعريف العام للمعلومات ١)، تتألف المعلومات من بيانات. في (التعريف العام للمعلومات ٢)، يشير تعبير «متماسكة الصياغة» إلى أن البيانات موضوعة بشكل صحيح معًا، وفق قواعد (بنية الجملة) التي تتحكم في النظام المُختار، الكود، أو اللغة التي يجري استخدامها. ويجب النظر إلى بنية الجملة هنا بمنظور واسع؛ بحيث لا يقتصر الأمر على المنظور اللغوي، باعتباره يحدد شكل، وبناء، وتكوين، وبنية شيء ما. يشير المهندسون، ومخرجو الأفلام، والرسامون، ولاعبو الشطرنج، والمتخصصون في شئون الحدائق إلى بنية الجملة وفق هذا المفهوم الواسع. في مثالنا، ربما يعرض كتيب إرشادات السيارة صورة ثنائية البُعد لطريقة تشغيل سيارة. وتجعل هذه البنية التصويرية (التي تشمل المنظور المستقيم الذي يمثِّل الفضاء عن طريق تلاقي الخطوط المتوازية) الرسم التوضيحي ذا معنى قوي للمستخدم. وبالرجوع إلى المثال نفسه، يجب توصيل البطارية الفعلية بالمحرك بطريقة صحيحة حتى تعمل على نحو صحيح. هذا كله يعتبر من قبيل بناء الجملة، في إطار البناء المادي الصحيح للنظام (ومن ثَمَّ تشكِّل البطارية غير المتصلة بالمحرك مشكلة بنيوية). بطبيعة الحال، تتبع المحادثة التي يجريها جون مع جاره القواعد اللغوية الإنجليزية، وهو ما يعتبر بناءً بالمعنى اللغوي المعتاد.

فيما يتعلق ﺑ (التعريف العام للمعلومات ٣)؛ فهنا تتحقق الدلالة اللفظية بصورة نهائية. يشير تعبير «ذات معنى» إلى أن البيانات يجب أن تتماشى مع معاني (دلالات) النظام المختار، أو الكود، أو اللغة المستخدمة. مرة أخرى، نقول إن المعلومات الدلالية ليست بالضرورة لغوية؛ ففي حالة كتيب إرشادات تشغيل السيارة، من المفترض أن الرسوم التوضيحية لها معنى بصري بالنسبة إلى القارئ.

تعتبر كيفية تخصيص معنى ووظيفة معينة للبيانات في نظام علاماتي مثل اللغة الطبيعية من أصعب الأسئلة في مجال علم الدلالة، وهي المسألة المعروفة اصطلاحًا باسم «مشكلة تأريض الرموز». لحسن الحظ، يمكن التغاضي عن هذه المشكلة هنا؛ حيث إن النقطة التي تستحق التوضيح في هذا المقام هي أن البيانات التي تشكِّل المعلومات يمكن أن تكون ذات معنًى بعيدٍ عن متلقي البيانات. خذ المثال التالي: يشتمل حجر رشيد على ثلاثة تراجم لفقرة واحدة، باللغات الهيروغليفية المصرية، والديموطيقية المصرية، واليونانية الكلاسيكية. قبل اكتشاف حجر رشيد، كانت الهيروغليفية المصرية تُعتبر معلومات، حتى وإن كان معناها لا يستطيع أي مفسر فك طلاسمه. لم يؤدِّ اكتشاف جانب مشترك بين اللغتين اليونانية والمصرية إلى التأثير على دلالات اللغة الهيروغليفية، بل على «فهمها»، وهذا هو المعنى المعقول الذي يمكن به تناول البيانات بما تحمله من معنى كونها مضمَّنة في حاملات معلومات بمعزل عن أي متلقٍّ بعينه للبيانات. يختلف ذلك تمامًا عن الطرح الأقوى الذي يذهب إلى أن البيانات قد تشتمل على دلالاتها الخاصة بمعزل عن أي «منتج»/«مبلِّغ» ذكي، وهو ما يُعرف أيضًا اصطلاحًا «بالمعلومات البيئية». غير أننا قبل أن نتناول ذلك، يجب أن نفهم طبيعة البيانات بصورة أفضل.

(٢) فهم البيانات

إحدى الطرق الجيدة للكشف عن الطبيعة الجوهرية للبيانات هي محاولة فهم ما يعنيه محو، أو تدمير، أو فقدان البيانات. تخيَّلْ صفحة كتاب كُتِبَ بلغة لا نعرفها، وهَبْ أن البيانات كانت في صورة رسوم تخطيطية. يشير النمط الاعتيادي إلى الالتزام بنوعٍ ما من البنية اللغوية. فرغم أننا نمتلك جميع البيانات، إلا أننا لا نعرف معناها؛ ومن ثَمَّ لا تتوافر لدينا معلومات. لنمحُ نصف الرسوم التخطيطية. ربما يُقال إِنَّنَا قسَّمنا البيانات أيضًا من خلال عملية المحو تلك، وإذا استمررنا في إجراء هذه العملية، إلى أن يتبقى لنا رسم تخطيطي واحد ربما نُدفع إلى القول بأن البيانات تتطلب صورةً ما من صور التمثيل، أو ربما كانت متماثلة معها. لنَقُم الآن بمحو هذا الرسم التخطيطي الأخير. صار لدينا الآن صفحة بيضاء، وإن كانت ليست بدون بيانات تمامًا؛ إذ لا يزال وجود الصفحة البيضاء يمثل معطياتٍ، طالما كان ثمة فرق بين الصفحة البيضاء والصفحة التي كُتِبَ شيء ما عليها أو قد يُكتب شيء ما عليها. قارن هذا بالظاهرة الشائعة المعروفة اصطلاحًا باسم «الموافقة الصامتة». يعتبر الصمت، أو غياب بيانات مدركة، وحدةَ بيان واحدة بقدر ما أن وجود بعض الضوضاء يُعتَبَر أيضًا وحدة بيان واحدة، تمامًا مثل الأصفار في النظام الثنائي. تذكَّر في مثالنا قلَق جون عندما لم يسمع أي صوت يصدر عن محرك سيارته. كان غياب الضوضاء دالًّا على معلومة. في حقيقة الأمر، يمكن تحقيق عملية محو حقيقية وكاملة لجميع البيانات من خلال محو جميع الاختلافات الممكنة، وهو ما يشير إلى السبب في أن أي مُعطًى يمكن اختزاله في النهاية إلى «غياب الانتظام». وحول هذه النقطة المهمة سلَّط دونالد ماكريمون ماكاي (١٩٢٢–١٩٨٧) الضوءَ عندما كتب قائلًا: «تعتبر المعلومات تمييزًا يصنع فرقًا.» سار جريجوري باتسون (١٩٠٤–١٩٨٠) على أثر ماكاي، الذي كان شعاره معروفًا أكثر، وإن كان أقلَّ دقة: «في حقيقة الأمر، ما نعنيه بالمعلومة — الوحدة الأساسية للمعلومات — هو أنها فرق يصنع فرقًا.» وإذا أردنا وضع تعريف أكثر منهجية، وفق «التفسير الاختلافي»، يتمثل التعريف العام للمُعطى في:

المُعطى = تعريف حيث س تتميز عن ص، حيث إن س وص متغيران غير مُفسَّرين، وتبقى علاقة «أن يكون متميزًا» — فضلًا عن النطاق — مفتوحة لمزيد من التفسير.

يمكن تطبيق هذا التعريف للبيانات بطرق ثلاث رئيسية:

أولًا: قد تعبِّر البيانات عن حالات غياب الانتظام في العالم الواقعي. لا يوجد اسم محدَّد لمثل هذه «البيانات الطليقة»، وقد يشير إليها المرء باعتبارها «ديدومينا» Dedomena، التي تعني «بيانات» باليونانية (لاحظ أن كلمة بيانات بالإنجليزية، data، مأخوذة من الترجمة اللاتينية لأحد أعمال يوكليد المعنون «ديدومينا»). لا يجب الخلط بين ديدومينا و«المعلومات البيئية» التي سيجري تناولها لاحقًا في هذا الفصل؛ فديدومينا بيانات خالصة؛ بمعنى أنها بيانات لم تخضع للتفسير أو لعملية معالجة إدراكية. بينما لا يجري التعرف على هذه البيانات مباشرةً، يجري استنباط وجودها عمليًّا من خلال الخبرة والتي تشترط وجودها أساسًا؛ حيث إنها تمثِّل ما يجب توافره في العالم حتى تكون معلوماتنا ممكنة بأي حال من الأحوال. ومن هنا، تمثِّل ديدومينا أي حالة غياب انتظام في العالم كمصدر (لما يبدو لكائنات معلوماتية مثلنا) للبيانات، مثل ضوء أحمر إزاء خلفية مظلمة. سأعود إلى هذه النقطة في الفصل الخامس، حيث سنرى أن بعض الباحثين قبِلوا بالطرح القائل بعدم وجود معلومات دون بيانات بينما رفضوا الطرح القائل بأن المعلومات يجب أن تمتلك طبيعة مادية.

ثانيًا: قد تمثِّل البيانات حالات غياب انتظام بين (إدراك) حالتين ماديتين على الأقل لأحد النُّظُم أو «الإشارت». من أمثلة ذلك، شحنة أكبر أو أصغر لبطارية، إشارة كهربية متغيرة في محادثة هاتفية، أو النقطة والخط في أبجدية مورس.

أخيرًا: قد تمثِّل البيانات حالات غياب انتظام بين «رمزين»، مثل حرفي P وB في الأبجدية اللاتينية.

بناءً على التفسير الشخصي، قد تكون «ديدومينا» في (١) إمَّا متطابقة مع «الإشارات»، أو هي ما تجعلها ممكنة في (٢)، والإشارات في (٢) هي ما تجعل عملية ترميز «الرموز» في (٣) ممكنة.

يفسر اعتماد المعلومات على ظهور بيانات متماسكة الصياغة من الناحية البنيوية، وكذلك اعتمادها على ظهور اختلافات قابلة للتنفيذ في صورة مادية، سبب إمكانية فصل المعلومات بسهولة بالغة عن دعمها. يعتبر «التنسيق»، و«الوسط»، و«اللغة» التي يتم بها ترميز البيانات، ومن ثَمَّ المعلومات، مسائل غير مهمة في كثير من الأحيان مثلما يمكن الاستغناء عنها، وبصورة خاصة، يمكن طباعة البيانات/المعلومات نفسها على الورق أو مطالعتها على شاشة، مرمزةً بالإنجليزية أو بلغة أخرى، ومعبَّرًا عنها بالرموز أو الصور، سواء في صورتها التناظرية أو الرقمية، ويعتبر التمييز الأخير في غاية الأهمية وهو ما يستحق بعض التوضيح.

fig3
شكل ٢-٢: البيانات التناظرية والرقمية والثنائية.

(٣) البيانات التناظرية مقابل البيانات الرقمية

تختلف البيانات التناظرية والنظم التي ترمَّز، وتخزَّن، وتعالَج، وتنقل هذه البيانات باستمرار. على سبيل المثال، تعد أسطوانات الفينايل تسجيلات تناظرية؛ نظرًا لأنها تخزِّن بيانات ميكانيكية، متصلة، تتطابق مع الأصوات المسجلة. بينما في المقابل، تختلف البيانات الرقمية والنظم المتعلقة بها بين الحالات المختلفة، مثل حالة التشغيل/الإغلاق أو الفولت المرتفع/المنخفض. على سبيل المثال، تعتبر الأقراص المدمجة رقمية نظرًا لأنها تخزِّن الأصوات من خلال تحويلها في صورة نُقَر ومساحات (المساحات بين النُّقر)؛ أي إن الأقراص المدمجة تعمل على «ترميز» المعلومات وعدم الاكتفاء «بتسجيلها» فقط.

لا يقتصر فهمُنا للكون على الأفكار الرقمية، المنفصلة، المتفرقة — الأرقام الطبيعية، الصورة والكتابة في العملات المعدنية، أيام الأسبوع، الأهداف التي سجلها فريق كرة قدم، وهكذا — بل يمتد إلى الاعتماد على العديد من الأفكار التناظرية، المتصلة، السلسة، مثل شدة الألم أو المتعة، الأرقام الحقيقية، الدوال المتصلة، المعادلات التفاضلية، الموجات، مجالات القوى، والمتصل الزمني. عادةً ما تعتبر أجهزة الكمبيوتر نظم معلومات رقمية أو منفصلة، وهو ما لا يعتبر صحيحًا تمامًا، لسببين مثلما أشار تورنج نفسه:

ربما يمكن تصنيف أجهزة الكمبيوتر الرقمية […] ضمن «ماكينات الحالة المنفصلة»، وهي ماكينات تتحرك عن طريق القفزات أو نقرات الفأرة من حالة محددة تمامًا إلى أخرى. تختلف هذه الحالات عن بعضها بما يكفي لتجاهُل الخلط بينها. بعبارة أكثر دقة: لا توجد مثل هذه الماكينات في حقيقة الأمر؛ إذ يتحرك كل شيء باستمرار. إلا أن هناك أنواعًا كثيرة من الماكينات التي يمكن اعتبارها من الناحية الربحية ماكينات حالات منفصلة.

هناك أيضًا أجهزة كمبيوتر تناظرية، وهي أجهزة كمبيوتر تنفذ عمليات حسابية من خلال تفاعل ظواهر مادية مختلفة باستمرار، مثل الظل الذي يسقط عن طريق عقرب الساعة الشمسية، والتدفُّق المنتظم تقريبًا للرمل في الساعة الرملية أو للماء في الساعة المائية، والتأرجُح الثابت رياضيًّا للبندول. يبدو جليًّا أن الأمر لا يعتمد على استخدام مادة محددة أو ظاهرة مادية محددة تجعل من نظام معلومات نظامًا تناظريًّا، بل حقيقة أن عملياتها يحددها بشكل مباشر قياس التحولات المستمرة والمادية لأي مادة صلبة، أو سائلة، أو غازية يجري استخدامها. فهناك أجهزة كمبيوتر تناظرية تستخدم فولتات مختلفة باستمرار، وهناك أيضًا ماكينة تورنج (وهي النموذج المنطقي المثالي لأجهزة الكمبيوتر الشخصية) وهي كمبيوتر رقمي لكنها قد لا تكون كهربية. وبالنظر إلى طبيعتها المادية، تعمل أجهزة الكمبيوتر التناظرية وفق الزمن الحقيقي (بعبارة أخرى، يتطابق زمن تشغيلها مع الوقت في العالم الواقعي)، ومن ثَمَّ يمكن استخدامها في مراقبة الأحداث وقت حدوثها والتحكم فيها، في علاقة طردية ١ : ١ بين وقت وقوع الحدث ووقت إجراء العمليات الحسابية (خذ مثلًا بالساعة الرملية). ومع ذلك، لا يمكن أن تكون أجهزة الكمبيوتر التناظرية ذات أغراض عامة نظرًا لطبيعتها، فهي أجهزة متخصصة تؤدِّي وظائف محددة وفق الضرورة. لذا تتمثل ميزة مثل هذه الأجهزة في أن البيانات التناظرية تتسم بالمرونة الفائقة؛ إذ يمكن تشغيل أسطوانة الفينايل مرة بعد أخرى، حتى وإن جرى خدشها.

(٤) البيانات الثنائية

يُطلَق على البيانات الرقمية أيضًا البيانات الثنائية؛ نظرًا لأنه يجري عادةً ترميزها من خلال توافيق بين رمزين فقط يُطلق عليها البتات أو «وحدات بيانات» (أرقام ثنائية)، في صورة شرائط تشتمل على أصفار وآحاد تشبه النقط والخطوط في شفرة مورس. على سبيل المثال، في التمثيل الثنائي يُكتب الرقم ثلاثة هكذا: ١١ (انظر جدول ٢-٢). بما أن قيمة أي موضع في رقم ثنائي تزداد بالمضاعفة (الأرقام المضاعفة) مع كل حركة من اليمين إلى اليسار (أي: ١٦، ٨، ٤، ٢، ١؛ لاحظ أن ترتيب الأرقام كان من الممكن أن يكون هكذا: ١، ٢، ٤، ٨، ١٦، … وهكذا، غير أن النظام الثنائي يأخذ في الاعتبار اللغة العربية ويتحرك من اليمين إلى اليسار) ١١ تعني (١ × ٢) + (١ × ١)، وهو ما يساوي ثلاثة في النظام العشري. بالمثل، إذا جرى حساب المقابل الثنائي لرقم ٦، وهو ما يكافئ (١ × ٤) + (١ × ٢) + (٠ × ١) سنجد أن ذلك يساوي ١١٠.
جدول ٢-٢: التمثيلات العشرية والثنائية للأرقام الصحيحة الموجبة.
التمثيل العشري
١٠٣ = ١٠٠٠ ١٠٢ = ١٠٠ ١٠١ = ١٠ ١٠٠ = ١
تفاحة واحدة ١
تفاحتان ٢
ست تفاحات ٦
ثلاث عشرة تفاحة ١ ٣
التمثيل الثنائي
٢٣ = ٨ ٢٢ = ٤ ٢١ = ٢ ٢٠ = ١
تفاحة واحدة ١
تفاحتان ١ ٠
ست تفاحات ١ ١ ٠
ثلاث عشرة تفاحة ١ ١ ٠ ١
البت هو أصغر وحدة معلومات، لا أكثر من مجرد وجود أو غياب علامة، صفر أو واحد، وتشكِّل سلسلة من ٨ وحدات بيانات ما يسمى «بايت» (أي: «مضروبًا» في ٨)، ومن خلال مزج البايتات يصبح من الممكن إنشاء جدول يتألف من ٢٥٦ (٢٨) رمزًا. يمكن بعد ذلك تخزين كل رمز من البيانات في صورة نموذج يتألف من ٨ وحدات بيانات. يعتبر نظام الترميز المعياري الأمريكي لتبادل المعلومات (آسكي) هو أكثر أنظمة الترميز الثنائي انتشارًا، وهو نظام يعتمد على ٧ وحدات بيانات فقط من بين ٨ وحدات بيانات، ومن ثَمَ يتألف من جدول يتكوَّن من ١٢٨ (٢٧) رمزًا. هكذا يمثِّل الكمبيوتر كلمة GOD وفق النظام الثنائي: ٠١٠٠٠١٠٠٠١٠٠١١١١٠١٠٠٠١١١ (جدول ٢-٣):
جدول ٢-٣: مثال على عملية ترميز ثنائية.
D O G
غير نشط = ٠ غير نشط = ٠ غير نشط = ٠
نشط = ١ نشط = ١ نشط = ١
غير نشط = ٠ غير نشط = ٠ غير نشط = ٠
غير نشط = ٠ غير نشط = ٠ غير نشط = ٠
غير نشط = ٠ نشط = ١ غير نشط = ٠
نشط = ١ نشط = ١ نشط = ١
غير نشط = ٠ نشط = ١ نشط = ١
غير نشط = ٠ نشط = ١ نشط = ١
تُحسب كميات البايتات إذن وفق النظام الثنائي:
  • ١ كيلوبايت (كب) = ٢١٠ = ١٠٢٤ بايت.
  • ١ ميجابايت (مب) = ٢٢٠ = ١٠٤٨٥٧٦ بايت.
  • ١ جيجابايت (جب) = ٢٣٠ = ١٠٧٣٧٤١٨٢٤ بايت.
  • ١ تيرابايت (تب) = ٢٤٠ = ١٠٩٩٥١١٦٢٧٧٧٦ بايت.
وهكذا.

لهذا السبب لا يساوي الحجم الدقيق لذاكرة الوصول العشوائية (رام) في أي جهاز كمبيوتر، على سبيل المثال، رقمًا صحيحًا.

هناك ثلاث مميزات على الأقل للنظام الثنائي لترميز البيانات؛ أولًا: يمكن تمثيل وحدات البيانات سواء دلاليًّا (وهو ما يعني صحيح/غير صحيح)، بطريقة منطقية-رياضية (وهو ما يجري التعبير عنه في صورة ١ / ٠)، وماديًّا (ترانزيستور = يعمل/لا يعمل، مفتاح التشغيل = مفتوح/مغلق، دائرة كهربائية = فولت مرتفع/منخفض، قرص أو شريط = ممغنط/غير ممغنط، قرص مدمج = وجود/غياب النُّقر … إلخ)، وهو ما يوفر أرضية مشتركة يمكن من خلالها أن تتقارب الدلالة، والرياضيات، والمنطق، والفيزياء، وهندسة الدوائر ونظرية المعلومات.

يعني هذا (الميزة الثانية) أنه من الممكن بناء ماكينات تستطيع التعرف على وحدات البيانات ماديًّا، وأن تتصرف منطقيًّا بناءً على هذا التعرُّف؛ ومن ثَمَّ معالجة البيانات بطرق تبدو ذات معنًى، وهو ما يُعد حقيقة مهمة. إن لمحة الذكاء الوحيدة التي لا يتوانى أي شخص في إعزائها إلى جهاز كمبيوتر بلا جدال هي قدرة أجهزة ودوائر الكمبيوتر على التمييز بين البيانات الثنائية، فإذا كان الكمبيوتر يستطيع التعرُّف على أي شيء، فهو الفرق بين فولت مرتفع أو منخفض والذي بناءً عليه تُبرمج دوائره للتصرف. والغريب أن هذا قد يكون صحيحًا أيضًا بالنسبة للنُّظُم البيولوجية، مثلما سنرى في الفصل السادس.

أخيرًا، بما أن البيانات الرقمية تتضمن عادةً حالتين فقط؛ فإن هذا «التباين المنفصل» إنما يعني أن الكمبيوتر لن يلتبس عليه الأمر حيال ما يحتاج إلى معالجة، على عكس الماكينة التناظرية التي قد تعمل في كثير من الأحيان بصورة غير مرضية أو على نحو غير دقيق. ربما كان أكثر أهمية من كل ذلك هو أن الماكينة الرقمية يمكنها تمييز إذا ما كانت بعض البيانات غير كاملة، ومن ثَمَّ تسترجع — من خلال العمليات الحسابية الرياضية — البيانات التي ربما تكون قد فُقِدَتْ في حال إذا ما كان ثَمَّةَ شيء غريب بالمعنى الحرفي بشأن كمية وحدات البيانات التي يجري معالجتها.

(٥) أنواع البيانات/المعلومات

قد تتألف المعلومات من أنواع مختلفة من البيانات؛ فهناك خمسة تصنيفات شائعة للغاية، على الرغم من عدم ثبات أو رسوخ الاصطلاحات بعدُ، كما أنها لا تنفي بعضها بعضًا، ولا يجب فهمها باعتبارها تصنيفات جامدة. حيث إنه وفقًا للظرف، وبناءً على نوع التحليل المستخدَم، وعلى المنظور المُتبنَّى، قد تلائم البيانات ذاتها تصنيفات مختلفة.

fig4
شكل ٢-٣: أنواع البيانات/المعلومات.

(٥-١) بيانات رئيسية

هذه هي البيانات الرئيسية المخزَّنة في قاعدة بيانات، على سبيل المثال مجموعة بسيطة من الأرقام في جدول، أو سلسلة من الأصفار والآحاد. هذه هي البيانات التي صُمِّم نظام إدارة المعلومات بصورة عامة بهدف إيصالها إلى المستخدم في المقام الأول — عادة تكون في صورة معلومات — ومثال على ذلك البيانات التي تشير إلى ضرورة إعادة شحن بطارية السيارة. عند الحديث عن البيانات، وعن المعلومات المماثلة التي تكونها، يفترض المرء ضمنًا أن البيانات/المعلومات الرئيسية هي محل الاعتبار؛ لذا — تلقائيًّا — من المفترض أن وميض الضوء الأحمر لمؤشر البطارية المنخفضة يعتبر مثالًا على بيانات رئيسية تنقل معلومات رئيسية، لا رسالة سرية تستهدف جاسوسًا.

(٥-٢) بيانات ثانوية

هذه البيانات عكس البيانات الرئيسية، وهي تتألَّف من خلال غيابها. تذكَّر كيف تَشكك جون أول الأمر في أن البطارية لم تكن مشحونة. لم يُصدر المحرك أي صوت، وهو ما وفَّر معلومات ثانوية حول البطارية الفارغة. بالمثل، في قصة «سيلفر بلايز» يتوصل شرلوك هولمز إلى حل القضية من خلال ملاحظة أنَّ شيئًا ما فات الجميع؛ ألا وهو الصمت غير المعتاد للكلب. يبدو جليًّا أن الصمت قد يكون دالًّا للغاية، وهو ما يُعد سمة فريدة للمعلومات؛ إذ قد يكون غيابها دالًّا أيضًا. عندما يكون الأمر كذلك، تزداد أهمية هذه المسألة بالحديث عن «المعلومات الثانوية».

(٥-٣) بيانات وصفية (بيانات حول البيانات)

هذه البيانات مؤشر على طبيعة بعض البيانات (الرئيسية عادةً) الأخرى. تصف هذه البيانات خصائص مثل الموقع، النسق، التحديث، الإتاحة، قيود الاستخدام … وهكذا. أما «المعلومات الوصفية» فهي معلومات حول طبيعة المعلومات. ربما كانت إشارة حقوق التأليف والنشر في كتيب إرشادات تشغيل السيارة مثالًا بسيطًا على هذا النوع من البيانات.

(٥-٤) بيانات التشغيل

تشير هذه البيانات إلى عمليات تشغيل نظام البيانات بأكمله وأداء النظام … وهكذا. تمثِّل «معلومات التشغيل» معلومات حول آليات عمل نظام معلومات. هَبْ أنَّ في سيارةٍ ضوءًا أصفرَ عندما يومض يشير إلى أن نظام الفحص في السيارة لا يعمل كما يجب؛ لذا قد يشير وميض الضوء الأصفر إلى أن مؤشر البطارية المنخفضة (الضوء الأحمر) لا يعمل كما يجب، ومن ثَمَّ إضعاف الافتراض بأن البطارية فارغة.

(٥-٥) بيانات مشتقة

تستخلص هذه البيانات من بيانات أخرى متى كانت هذه الأخيرة تُستخدم باعتبارها مصادر غير مباشرة في البحث عن أنماط، خيوط، أو قرائن مستنبطة عن أشياء أخرى بدلًا من الأنماط، والخيوط، والقرائن المستنبطة التي تتناولها البيانات نفسها مباشرةً، كما يحدث في أغراض التحليلات المقارنة والكمية على سبيل المثال. ونظرًا لصعوبة تعريف هذا الصنف من البيانات على وجه الدقة، دعني أعتمد في بيانه على مثالنا المألوف. تترك بطاقات الائتمان على نحو سيئ السمعة آثارًا من المعلومات المشتقة، فمن خلال فاتورة بطاقة ائتمان جون، عند قيامه بالتزوُّد بالوقود من محطة محددة، ربما يستطيع المرء الحصول على المعلومات المشتقة الخاصة بمكان جون في وقت ما.

نحن الآن مستعدون للحديث عن المعلومات البيئية.

(٦) المعلومات البيئية

fig5
شكل ٢-٤: البيانات/المعلومات البيئية.

نتحدث عن «المعلومات البيئية» عندما نرغب في التأكيد على إمكانية أن تكون البيانات ذات معنى في ظل عدم وجود «منتج»/«مُبلِّغ» ذكي. ربما كان أكثر الأمثلة المذكورة عن المعلومات البيئية هو مثال سلسلة الحلقات متحدة المركز التي يمكن رؤيتها في خشب جذع شجرة مقطوعة، وهو ما قد يُستخدم في حساب عمر الشجرة. ربما يكون مشاهدو «سي إس آي: كرايم إنفستيجيشن» — وهي سلسلة حلقات تليفزيونية تدور حول الجريمة — على دراية جيدة بمسارات طلقات الرصاص، وأنماط انتشار الدماء، والأضرار التي تلحق بأعضاء الجسم، وبصمات الأصابع، والقرائن المشابهة الأخرى، إلا أنه ليس ضروريًّا أن تكون المعلومات البيئية «طبيعية». فبالرجوع إلى مثالنا، عندما أدار جون مفتاح تشغيل المحرك، أومض مؤشر البطارية المنخفضة؛ لذا يمكن تفسير هذه الإشارة «المهندسة» أيضًا باعتبارها مثالًا على المعلومات البيئية. تعرَّف المعلومات البيئية عادةً بالنسبة إلى الطرف المشاهد (كائن معلوماتي أو طرف متلقٍّ للبيانات)، والذي يعتمد على هذا النوع من البيانات بدلًا من الاطلاع المباشر على البيانات الأصلية ذاتها؛ ومن ثَمَّ يترتب على ذلك أن المعلومات البيئية تتطلب نظامين، دعنا نطلق عليهما «أ» و«ب»، وهما نظامان مترابطان بطريقة تشير إلى أن في حال اشتمال النظام «أ» على خاصية محددة «ف»، فإن هذه الخاصية ترتبط باشتمال النظام «ب» على خاصية محددة «ج»، وهو ما يشير للمشاهد بأن هذه العلاقة بين هاتين الخاصيتين إنما تدل على أن «ب» هي «ج». اختصارًا:

جدول ٢-٤: المعلومات البيئية.
المعلومات البيئية = تعريف نظامين «أ» و«ب» مترابطين بحيث إن وجود «أ» (كنوع، أو كحالة) في صورة «ف» يرتبط بوجود «ب» (كنوع، أو كحالة) في صورة «ج»، ومن ثَمَّ تنتقل إلى مشاهد «أ» المعلومة المتمثلة في أن «ب» هي «ج».
تتبع العلاقة في جدول ٢-٤ قانونًا أو قاعدةً ما. تقدِّم ورقة عباد الشمس مثالًا طبيعيًّا على ذلك. ورقة عباد الشمس هي عبارة عن مادة تلوين بيولوجية من الحزاز تُستخدم كمؤشر على الحمضية/القلوية؛ نظرًا لأنها تتحول إلى اللون الأحمر في المحاليل الحمضية وإلى اللون الأزرق في المحاليل القلوية. باتباع تعريف المعلومات البيئية، يمكننا أن نرى أن ورقة عباد الشمس «أ» والمحلول الذي يجري اختباره «ب» مترابطان، بحيث إن تحول ورقة عباد الشمس إلى اللون الأحمر («أ» في حالة «ف») ترتبط بالمحلول في حالة كونه حمضيًّا («ب» من نوع «ج»)، وهو ما يترتب عليه انتقال المعلومات إلى المشاهد عن ورقة عباد الشمس «أ» أن المحلول حمضي «ب» هو «ج». يقدِّم مثال السيارة الذي طرحناه حالة «مهندسة»؛ يعمل مؤشر البطارية المنخفضة «أ» الذي يومض «ف» عن طريق كون البطارية «ب» في حالة فارغة «ج»، ومن ثَمَّ يكون دالًّا على هذه الحالة.

ربما نكون معتادين على مشاهدة مؤشر البطارية المنخفضة وامضًا باعتبار أن ذلك ينقل معلومة مفادها أن البطارية فارغة، حتى إننا نجد من الصعوبة بمكانٍ التمييز — بوضوح كافٍ — بين المعلومات البيئية والمعلومات الدلالية: «يشير» الضوء الأحمر الوامض إلى أن البطارية منخفضة. ومع ذلك، من الأهمية بمكان التأكيد على أن المعلومات البيئية قد لا تتطلب أو تتضمن دلالة على الإطلاق؛ إذ ربما تتألَّف المعلومات البيئية من شبكات أو أنماط من البيانات المترابطة التي تُفهَم باعتبارها اختلافات مادية محضة. ولا شك تستطيع النباتات، والحيوانات، والآليات — مثل زهرة عباد الشمس، والأميبا، والخلايا الضوئية — استخدام المعلومات البيئية بصورة عملية حتى في ظِلِّ غياب أي عملية معالجة دلالية للبيانات «ذات المعنى» (انظر الفصل السادس).

(٧) المعلومات كمحتوى دلالي

fig6
شكل ٢-٥: المعلومات كمحتوى دلالي.
عندما تكون البيانات مصنفة جيدًا وذات معنى، تُعرف النتائج اصطلاحًا ﺑ «المحتوى الدلالي». تأتي المعلومات — التي تُفهم باعتبارها محتوًى دلاليًّا — في صورتين رئيسيتين: إما «إرشادية» أو «حقائقية». في مثالنا، قد يترجم المرء الضوء الأحمر الوامض إلى محتوى دلالي بمعنيين:
  • (أ)

    باعتباره معلومة إرشادية، تنقل الحاجة إلى القيام بعمل محدد، مثل إعادة شحن البطارية الفارغة أو استبدالها

  • (ب)

    باعتباره معلومة حقائقية، تمثِّل حقيقة أن البطارية فارغة.

سيدور الفصل الرابع بصورة أساسية عن (ب)، ومن ثَمَّ سينتهي هذا الفصل بمناقشة (أ).

قد تكون المعلومات الإرشادية نوعًا من المعلومات البيئية أو ذات محتوى دلالي، وهو ما يعتمد على ما إذا كان المعنى ملمحًا مطلوبًا. على سبيل المثال، تمرر البوابات المنطقية في اللوحة الأم في الكمبيوتر الفولت الكهربي، وهو ما قد نفسره لاحقًا في إطار المعلومات الإرشادية (إرشادات منطقية)، مثل «إذا … إذن»، وفي هذه الحالة، لا توجد دلالة متضمنة عند مستوى البوابات، وفي المقابل، يقدِّم كتيب إرشادات تشغيل السيارة معلومات إرشادية «دلالية»، سواء في صورة أوامر، في صورة وصفة: أولًا افعل هذا، ثم افعل ذلك، أو شرطيًّا في صورة إجراء استنباطي: إذا كان كذا وكذا هو الحال فافعل هذا، وبخلاف هذا افعل ذلك.

سواء أكانت بيئية أو دلالية، لا «تتعلق» المعلومات الإرشادية بوضع ما، أو حقيقة ما، أو الشأن «و»، كما لا تمثل نموذجًا من — أو تصف، أو تمثِّل — الشأن «و»، بل تهدف المعلومات الإرشادية إلى أن «تسهم في» وقوع «و». قارن الفرق بين «غلت المياه في الغلاية لتوها»، وهو ما يعد مثالًا على معلومات دلالية حقائقية، وبين العملية التي تنشأ عن طريق البخار عندما ترفع من درجة حرارة الشريط ثنائي المعدن بدرجة كافية تؤدي إلى كسر الدائرة الكهربائية التي تتدفق عبر العنصر داخل الغلاية، وهو ما قد يجري تفسيره في إطار المعلومات الإرشادية. في مثالنا، عندما يشير الميكانيكي لجون — عبر الهاتف — بإيصال بطارية مشحونة بالبطارية الفارغة في سيارته، لا تكون المعلومات التي يتلقاها جون حقائقية، بل إرشادية. سنعود مرة أخرى إلى المعلومات الإرشادية البيئية في الفصل السادس، عند تناول المعلومات البيولوجية. لنركز هنا على الجوانب الدلالية.

هناك سياقات كثيرة منطقية يمكن اعتبار الشرط («لتكن قيمة تساوي ٣» أو «هَبْ أننا هندسنا وحيد القرن وراثيًّا») أو الدعوة («يسرنا أن ندعوك إلى حفل الجامعة») أو الأمر («أغلق الشباك!») أو الإرشاد («لفتح الصندوق أدِر المفتاح») أو حركة اللعبة (1.e2-e4 c7-c5 في بداية مباراة شطرنج)، نقول يمكن اعتبارها جميعًا على نحو سليم أنواعًا من المعلومات الإرشادية الدلالية. ربما تُعتبر النوتة الموسيقية أو الملفات الرقمية لأحد البرامج أمثلة نموذجية على المعلومات الإرشادية. وكي يمكن اعتبار هذه الأمثلة الدلالية من المعلومات الإرشادية معلوماتٍ فيجب أن تكون ذات معنى (قابلة للتفسير). وأخيرًا، هناك سياقات أدائية نفعل من خلالها أشياء عن طريق الكلمات، مثل عملية التعميد (مثلًا، «صار اسم هذه السفينة الآن إتش إم إس ذا إنفورمر») أو البرمجة (مثلًا، عند تقرير نوع متغيرٍ ما)، في هذه الحالات، تكتسب المعلومات الحقائقية (الوصفية) قيمة إرشادية.

مثلما قد يشك قراء سلسلة هاري بوتر، قد يأتي نوعَا المعلومات الدلالية (الإرشادية والحقائقية) معًا في تعويذات سحرية، حيث قد تقدِّم التمثيلات الدلالية للشيء «س» بعض القوة الإرشادية والسيطرة على الشيء «س»، وهو ما لا يحدث في الحياة الواقعية، إلا أنه ممكن في مغامرات هاري بوتر. غير أنه كنوع من الاختبار، يجب تذكر أن المعلومات الإرشادية لا يمكن النظر إليها باعتبارها صوابًا أو خطأً. في المثال، سيكون من السخف السؤال عمَّا إذا كانت المعلومة «استخدم بطاريات لها الفولت نفسه» صحيحة. بالمثل، لا يمكن اعتبار الاشتراطات، الدعوات، الأوامر، الإرشادات، حركات الألعاب، والبرمجيات صوابًا أو خطأ.

يفترض عادةً في المعلومات الدلالية أنها «إخبارية» أو «حقائقية»، ويمكن اعتبار المعلومات الحقائقية مثل جدول مواعيد القطار، وبيان الحساب المصرفي، والتقرير الطبي، والإعلان الذي يشير إلى أن المكتبة لن تفتح أبوابها غدًا وغيرها، معلومات صحيحة أو خاطئة. ومن ثَمَّ يعتبر «المحتوى الدلالي الحقائقي» أكثر الطرق شيوعًا التي من خلالها يجري فهم المعلومات وأيضًا أحد أكثر الطرق أهمية، بما أن المعلومات — باعتبارها محتوًى دلاليًّا صحيحًا — تعتبر شرطًا ضروريًّا للمعرفة. ونظرًا لهذا الدور الرئيسي، تم تخصيص الفصل الرابع بالكامل لمناقشة هذه المسألة. بيد أنه — قبل تناول المحتوى الدلالي الحقائقي — يجب أن نستكمل استكشافنا لمفاهيم المعلومات التي لا تشترط توافر المعنى أو الصحة وهو ما يناقشه الفصل التالي المكرس للنظرية الرياضية للاتصال، المعروفة أيضًا باسم نظرية المعلومات.

جميع الحقوق محفوظة لمؤسسة هنداوي © ٢٠٢٠