Un pez en la Gran Barrera de Coral adquiere continuamente nueva información de su entorno: la ubicación de los alimentos, la oscuridad del agua y los sonidos de barcos distantes, por nombrar algunos ejemplos. Pero solo parte de esa información es significativa, en el sentido de que realmente ayuda a los peces a sobrevivir. En varias disciplinas, desde la biología hasta la inteligencia artificial, identificar una información tan significativa o "semántica" es un desafío clave. Sin embargo, una definición ampliamente aplicable y totalmente formal de este tipo de información nunca ha tenidosido desarrollado.
Un nuevo artículo del Artemy Kolchinsky del Instituto Santa Fe, un becario postdoctoral especializado en teoría de la información, y el profesor David Wolpert, matemático y físico, propone uno. A partir de las claves de la física estadística y la teoría de la información, se les ocurrió unadefinición que enfatiza cómo una información particular contribuye a la capacidad de un sistema físico para perpetuarse, lo que en el contexto de organismos biológicos comunes significa su capacidad de sobrevivir. La información semántica, escriben, es "la información que un sistema físicotiene sobre su entorno que es causalmente necesario para que el sistema mantenga su propia existencia a lo largo del tiempo "
Por ejemplo, la ubicación de los alimentos es información semántica para el pez de la Gran Barrera de Coral porque es esencial para la supervivencia del pez. Pero el sonido de un barco distante no contribuye a la viabilidad del pez, por lo que no califica como información semántica.
Kolchinsky y Wolpert esperan que esta nueva definición formal de información semántica pueda ayudar a los investigadores a separar el trigo de la paja al tratar de dar sentido a la información que un sistema físico tiene sobre su entorno.
"Alguna información puede ser extraordinariamente significativa para un organismo, mientras que otra información puede no tener significado", dice Wolpert. "Si bien parece obvio que esta distinción es crucial para analizar organismos biológicos, nunca se ha formalizado. Además, para evitarEn la difícil cuestión de definir un 'organismo biológico', queríamos que nuestra definición de información significativa fuera aplicable tanto a los sistemas físicos vivos como a los no vivos, como las rocas y los huracanes ".
La definición de los investigadores llena un vacío en la teoría de la información dejada por Claude Shannon, quien intencionalmente omitió el tema del "significado" de la información en su artículo icónico que creó el campo, "Una teoría matemática de la comunicación", en 1948.
En el ámbito de la biología, comprender el papel de la información semántica podría ayudar a responder algunas de las preguntas más interesantes de la disciplina, como cómo evolucionaron las formas de vida más tempranas o cómo se adaptan las existentes, dice Kolchinsky. "Cuando hablamos de aptitud física yadaptación, ¿aumenta la información semántica con el tiempo evolutivo? ¿Los organismos mejoran al recoger información que es significativa para ellos? "
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Materiales proporcionado por Instituto Santa Fe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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