Hoe kunnen we betekenis funderen in informatie zonder een tolk?

Millikan (2017) ontwikkelt een metafysische beschrijving van de wereld die een realistische basis biedt voor natuurlijke informatie. Toch blijft het moeilijk om twee centrale problemen op te lossen. Ten eerste stelt Millikan dat voor een gebeurtenis om een infosignaal te zijn voor een andere gebeurtenis, de twee gebeurtenissen deel moeten uitmaken van twee corresponderende, terugkerende families. In Millikan’s termen is een infosignaal een lokaal terugkerend natuurlijk teken. Bovendien zijn infosignalen mogelijkheden voor organismen om intentionele tekens te worden. Echter, organismen nemen vaak een enkele correlatie als een intentioneel teken. Millikan betoogt dat de semantische functiewijziging van deze tekens afgeleid is, maar we hebben nog steeds een volledige verklaring nodig van hoe dit afgeleid wordt van andere tekens.

Hoewel deze theorieën de vereisten voor informatie-relaties verschillend begrijpen in termen van correlatie, sterkte, referentiegroep, enzovoort, delen ze een ontologische betrokkenheid: Natuurlijke informatie is in de natuur en legt de basis voor conventionele betekenis. Anders gezegd, betekenis, representatie of intentionaliteit moet een naturalistische basis hebben. Deze opvatting staat echter voor verschillende uitdagingen, zoals hierboven besproken. Dit is geen eerlijke behandeling van alle theorieën en discussies, en veel belangrijke bijdragen zijn weggelaten. Desalniettemin is het voldoende om de problemen te identificeren wanneer we proberen betekenis, intentionaliteit of representatie in informatie te funderen. Om een bevredigend account van betekenis te bieden, moeten we deze problemen oplossen of elimineren.

In de volgende sectie zal ik de structuur van het boek presenteren.

Het is van belang te begrijpen dat de benadering van betekenis die we hier beschrijven niet losstaat van de bredere vraagstukken rondom het begrip van informatie in een natuurlijke context. Als we betekenis willen funderen in natuurlijke informatie, moeten we niet alleen kijken naar de objectieve aspecten van informatie – zoals structuur en referentie – maar ook naar de dynamische processen die deze informatie verwerken binnen biologische systemen. In dit opzicht biedt Peirce’s semiotiek, in combinatie met biosemiotiek, een krachtige tool om de diepere processen van betekenisvorming te begrijpen zonder terug te vallen op verouderde of onvoldoende natuurlijke verklaringen. Het gebruik van informatie door organismen is niet slechts een passieve ontvangst van externe gegevens, maar een actief proces waarin de organismen zelf betekenis creëren door interpretatie.

De uitdaging ligt niet alleen in het begrijpen van de informatie zelf, maar ook in het begrijpen van de rol die interpretatie speelt in het tot stand komen van betekenis. Door interpretatie centraal te stellen in het verklaren van betekenis, bieden we niet alleen een oplossing voor de traditionele problemen rond natuurlijke informatie, maar krijgen we ook een dieper inzicht in de manier waarop levende systemen betekenis construeren.

Wat is Str en hoe verschilt het van fysieke processen?

Str is een concept dat verder gaat dan de traditionele opvatting van signalen en symbolen. Het wordt vaak gedefinieerd als een verschil, een patroon of een organisatie die kan bestaan in verschillende fysieke verschijnselen, maar niet volledig identiek is aan deze verschijnselen. De sleutel tot het begrijpen van Str ligt in het erkennen van het feit dat het niet enkel een product is van fysieke processen, maar dat het een informatieve betekenis draagt die verder gaat dan de specifieke fysieke manifestatie ervan.

Str wordt vaak verwezen naar als een reeks van symbolen, zoals het bekende voorbeeld "Ik hou van jou". Deze reeks wordt fysiek gerealiseerd door middel van spraak, inkt op papier of elektronische signalen. Hoewel deze fysieke middelen belangrijk zijn voor het overbrengen van het signaal, zijn ze niet gelijk aan de betekenis van het signaal zelf. Het is deze betekenis, of informatie, die Str onderscheidt van louter fysieke processen. De manier waarop een bepaald signaal wordt gerealiseerd is afhankelijk van fysieke eigenschappen, maar de informatie die het draagt, wordt niet bepaald door deze fysieke eigenschappen zelf.

Een fysiek proces is dus niet noodzakelijk om Str te realiseren, maar een fysiek proces kan wel degelijk een informatieve relatie creëren. Neem bijvoorbeeld de gammaflits die door de Fermi Gamma-ray Space Telescope wordt waargenomen. De flits is fysiek veroorzaakt door een sterrenstelsel dat zich miljarden lichtjaren van de aarde bevindt, maar het draagt informatie over dat verre systeem. Evenzo kan het geluid van een deurbel de informatie overbrengen dat er iemand voor de deur staat. Deze informatie wordt overgedragen via fysieke processen, maar de Str zelf is een abstracte vorm van de situatie die niet direct identiek is aan de fysieke verschijnselen.

De verhouding tussen Str en fysieke processen is dan ook niet eenvoudig. Fysieke processen kunnen informatief zijn, maar de specifieke informatie die wordt overgedragen kan niet volledig worden begrepen door alleen naar de fysieke keten van gebeurtenissen te kijken. In het geval van de deurbel bijvoorbeeld, kunnen we zien dat er meerdere fysieke processen plaatsvinden — zoals de elektrische stroom die de gong doet trillen — maar het daadwerkelijke signaal dat wordt overgedragen, is de aankondiging van de komst van de bezoeker. De specifieke informatie die we ontvangen, wordt niet bepaald door de gedetailleerde causaliteit van de fysieke processen, maar door het patroon van het signaal.

Een ander probleem dat hiermee gepaard gaat, is de vraag naar de plaats van Str in de fysieke wereld. Als Str niet identiek is aan zijn fysieke medium, waar bevindt het zich dan? Deze vraag heeft diepe metafysische implicaties. De klassieke filosofie, vooral die van Plato, stelde voor dat vormen of structuren die we waarnemen een abstracte, maar realiteit hebben buiten de fysieke wereld. In moderne theorieën wordt echter vaak betoogd dat deze vormen niet fysiek reëel zijn, maar eerder afhankelijk zijn van de waarnemer. Dit impliceert dat Str niet zelfstandig bestaat, maar slechts een interpretatie is van wat de waarnemer waarneemt.

Een mogelijke oplossing voor dit dilemma wordt voorgesteld door Deacon, die het concept van 'beperkingen' gebruikt om Str te begrijpen. Beperkingen verminderen de vrijheid van variatie van eigenschappen, waardoor we een afname van verschil ervaren. Deze vermindering van verschil is wat Str definieert: het is de eliminatie van bepaalde mogelijke toestanden die anders hadden kunnen bestaan. In deze zin kan Str worden gezien als een abstracte en algemene conceptie van verschil, die zonder specifieke fysieke vorm bestaat. Deze benadering maakt het mogelijk om zowel de abstracte aard van Str te behouden als de fysieke realiteit ervan te verklaren.

Naast de verschillende theorieën en benaderingen van Str, is het belangrijk om te begrijpen dat Str zelf geen informatie is, maar slechts een potentieel draagvlak voor informatie. De informatie wordt pas duidelijk wanneer het patroon of het verschil van Str wordt geïnterpreteerd door een waarnemer, die de betekenis van het patroon in een specifieke context kan plaatsen. Dit onderscheid tussen Str en informatie is essentieel voor het begrijpen van de rol die Str speelt in zowel de fysieke als de informatieve wereld.

Hoe leidt wederzijds misverstand tot signaal-evenwichten in coördinatiespellen?

In situaties waarin twee spelers in een coördinatiespel elkaar verkeerd begrijpen, kan een ogenschijnlijk inefficiënt scenario ontstaan. Hoewel de spelers elkaar niet goed begrijpen, kan dit paradoxaal genoeg leiden tot een stabiel evenwicht in het spel, zelfs zonder dat er daadwerkelijke informatie wordt uitgewisseld. Dit fenomeen, dat bekendstaat als wederzijds misverstand, biedt interessante inzichten in de dynamiek van coördinatie in speltheorie.

De matrix die het mogelijke resultaat van gecombineerde strategieën weergeeft (zoals te zien in Tabel 6.11), laat de complexe interacties tussen de keuzes van de spelers zien. Hieruit blijkt dat zelfs zonder expliciete communicatie of volledig correcte interpretaties, het spel toch kan resulteren in stabiele evenwichten. De geanalyseerde scenario's laten zien dat, hoewel er geen directe informatie-uitwisseling plaatsvindt, de verkeerde interpretaties van de signalen leiden tot een situatie waarin de spelers zich toch in een soort van overeenstemming bevinden.

De mogelijkheid van wederzijds misverstand wordt verder benadrukt door de concepten van objectieve en subjectieve inhoud van signalen. Volgens de theorie van Shea et al. (2018) kunnen signalen twee verschillende soorten inhoud dragen: informatieve en functionele inhoud. Informatieve inhoud verwijst naar de verandering in de waarschijnlijkheid van wereldtoestanden of handelingen na het ontvangen van een signaal. Functionele inhoud, daarentegen, heeft betrekking op de rol die een signaal speelt in het stabiliseren van het systeem van signalen zelf, en draagt bij aan het coördineren van de acties van de afzender en de ontvanger.

In een situatie van wederzijds misverstand kunnen de subjectieve overtuigingen van de spelers over de strategieën van de ander leiden tot misverstanden over wat de bedoeling van een signaal is. Dit komt omdat de afzender en de ontvanger elk hun eigen interpretatie van het spel hebben, wat resulteert in een situatie waarin het feitelijke resultaat van het spel (d.w.z. de acties die uiteindelijk worden genomen) niet altijd overeenkomt met de oorspronkelijke bedoelingen van de spelers.

Een cruciaal punt bij de analyse van wederzijds misverstand in signaleringsspellen is dat de informatieve inhoud van een signaal niet noodzakelijkerwijs overeenkomt met de functionele inhoud ervan. De informatieve inhoud betreft de feitelijke informatie die het signaal verstrekt over de toestand van de wereld of de handelingen van de andere speler. Dit kan betrekking hebben op de waarschijnlijkheid van een bepaalde uitkomst, afhankelijk van de strategieën die door de spelers worden gekozen. Functionele inhoud daarentegen is meer gericht op de stabiliteit van het systeem en de rol die de signalen spelen in het bereiken van een gecoördineerd resultaat, zelfs als de spelers elkaar verkeerd begrijpen.

In dit licht is het belangrijk te begrijpen dat het feit dat twee spelers elkaar wederzijds misverstaan, niet noodzakelijk een belemmering vormt voor het bereiken van een strategisch evenwicht. De misverstanden kunnen zelfs een element van stabiliteit en voorspelbaarheid in het systeem brengen, waarbij de spelers elkaar op een onbewust niveau ondersteunen om het spel voort te zetten, ondanks de afwezigheid van een duidelijke, gedeelde interpretatie van de signalen.

Het concept van wederzijds misverstand maakt duidelijk dat spelers niet altijd expliciet met elkaar communiceren om een succesvolle coördinatie te bereiken. In plaats daarvan speelt de subjectieve interpretatie van signalen een sleutelrol in het bepalen van de uitkomst van het spel. Dit benadrukt het belang van het begrijpen van de onderliggende aannames en overtuigingen die spelers over elkaar hebben in strategische situaties.

Wat is de rol van informatie in de biologie en hoe wordt deze begrepen?

In de biologie wordt informatie vaak gezien als een fundamenteel concept dat zowel de evolutie als de werking van biologische systemen beïnvloedt. Het begrip van informatie in de biologie kan echter variëren, afhankelijk van het theoretische kader en de context waarin het wordt toegepast. In deze context wordt informatie vaak geassocieerd met de manier waarop organismen signalen ontvangen, interpreteren en daarop reageren, wat essentieel is voor overleving en reproductie.

De relatie tussen informatie en biologische systemen werd uitgebreid onderzocht door wetenschappers zoals Maynard-Smith (2000) en Lewontin (1970), die het belang van informatie voor de evolutie van levensvormen benadrukten. De idee van "informatie" gaat verder dan alleen genetische instructies in DNA; het omvat ook de manier waarop deze instructies worden geïnterpreteerd en geïmplementeerd door cellen, weefsels en organismen. In dit verband wordt informatie vaak gezien als een soort aanwijzing of commando dat de interacties tussen verschillende biologische entiteiten coördineert.

In de biosemiotiek wordt informatie vaak beschouwd als een systeem van tekens en symbolen die betekenis dragen. Millikan (1989) en andere theoretici van de biosemiotiek betogen dat de betekenis van informatie in biologische systemen niet alleen afhangt van de fysieke eigenschappen van de signalen, maar ook van de evolutionaire geschiedenis die deze signalen en de organismen die ze gebruiken heeft gevormd. Deze benadering stelt dat informatie niet alleen een transmissie van gegevens is, maar ook een evolutief proces van betekenisgeving en functie.

De vraag naar de oorsprong van biologische informatie heeft geleid tot verschillende filosofische en wetenschappelijke debatten. Volgens een klassieke opvatting, zoals die van Shannon (1948), is informatie in zijn meest elementaire vorm een kwantitatieve maat voor onzekerheid of entropie, en kan het worden gemeten als een wiskundige entiteit. In dit opzicht is informatie een objectieve hoeveelheid die kan worden geanalyseerd en gemanipuleerd binnen een systeem van communicatie.

Echter, de vraag wat "informatie" werkelijk is in biologische contexten, is niet zo eenvoudig te beantwoorden. De concepten van "functie" en "betekenis" zijn vaak verweven met die van informatie. Zo kan een gen, bijvoorbeeld, worden beschouwd als een informatie-eenheid, maar de werkelijke betekenis ervan wordt pas duidelijk wanneer het gen tot expressie komt in een specifiek biologisch proces. In dit opzicht heeft informatie in biologische systemen zowel een structurele als een functionele dimensie die niet los van elkaar kunnen worden gezien.

De impact van deze benaderingen is te zien in recente discussies over de rol van informatie in evolutionaire processen. Skyrms (1996) heeft betoogd dat informatie in evolutieprocessen een dynamische rol speelt bij het sturen van de interacties tussen organismen. Evolutionaire theorieën, zoals die van de sociale contracttheorie van Skyrms (2004), stellen dat de manier waarop signalen en informatie tussen individuen worden uitgewisseld cruciaal is voor de stabiliteit van sociale structuren binnen dierenpopulaties.

Het begrip van informatie wordt niet alleen beperkt tot genetica en communicatie, maar omvat ook de dynamiek van biologische systemen op alle niveaus. Maturana en Varela (1980) introduceerden het concept van autopoiesis, dat de zelforganisatie van levende systemen beschrijft, wat kan worden opgevat als een soort zelfregulerend informatiesysteem. Dit suggereert dat levende systemen niet alleen reageren op externe informatie, maar ook intern informatie genereren om hun stabiliteit en functioneren te handhaven.

In de context van genetische informatie wordt de kwestie van representatie en codering steeds belangrijker. Shea (2007) heeft betoogd dat de genetische code niet alleen fungeert als een soort opslagplaats van informatie, maar ook als een manier om biologische processen te representeren en te reguleren. Dit benadrukt de complexiteit van informatie in biologische systemen en maakt duidelijk dat informatie in dit verband niet slechts een passieve overdracht van gegevens is, maar actief deel uitmaakt van het reguleren van biologische functies.

Bij het bestuderen van de rol van informatie in de biologie is het essentieel om te begrijpen dat informatie altijd in relatie staat tot de functies die het ondersteunt en de processen die het mogelijk maakt. De functionele benadering van informatie maakt duidelijk dat de betekenis van informatie pas volledig kan worden begrepen wanneer we rekening houden met de context waarin deze informatie wordt gebruikt en geïnterpreteerd. Informatie is dus nooit neutraal, maar altijd ingebed in een netwerk van interacties en betekenissen die afhankelijk zijn van de specifieke biologische context.