Um peixe na Grande Barreira de Corais adquire continuamente novas informações de seu ambiente - a localização dos alimentos, a escuridão da água, e os sons de navios distantes, para citar alguns exemplos. Mas apenas algumas dessas informações são significativas, na medida em que realmente ajuda os peixes a sobreviver. Em várias disciplinas, da biologia à inteligência artificial, identificar tão significativo, ou "semântico, "a informação é um desafio chave. Ainda assim, amplamente aplicável, uma definição totalmente formal deste tipo de informação nunca foi desenvolvida.

Um novo artigo de Artemy Kolchinsky do Santa Fe Institute, um pós-doutorado especializado em teoria da informação, e o professor David Wolpert, um matemático e físico, propõe um. Pegando dicas da física estatística e da teoria da informação, eles propuseram uma definição que enfatiza como uma determinada informação contribui para a capacidade de um sistema físico de se perpetuar - o que, no contexto dos organismos biológicos comuns, significa sua capacidade de sobreviver. Informação semântica, eles escrevem, é "a informação que um sistema físico tem sobre seu ambiente que é causalmente necessária para que o sistema mantenha sua própria existência ao longo do tempo."

Por exemplo, a localização dos alimentos é uma informação semântica para os peixes da Grande Barreira de Corais porque é essencial para a sobrevivência dos peixes. Mas o som de um navio distante não contribui para a viabilidade do peixe, portanto, não se qualifica como informação semântica.

Kolchinsky e Wolpert esperam que este novo, a definição formal de informações semânticas pode ajudar os pesquisadores a separar o joio do trigo ao tentar dar sentido às informações que um sistema físico tem sobre seu ambiente.

"Algumas informações podem ser extraordinariamente significativas para um organismo, enquanto outras informações podem não ter significado, "Wolpert diz." Embora pareça óbvio que esta distinção é crucial para a análise de organismos biológicos, nunca foi formalizado. Além disso, para evitar o problema de definir um 'organismo biológico, 'queríamos que nossa definição de informação significativa fosse aplicável a sistemas físicos vivos e não vivos, como rochas e furacões. "

A definição dos pesquisadores preenche uma lacuna na teoria da informação deixada por Claude Shannon, que intencionalmente omitiu a questão do "significado" da informação em seu icônico jornal que criou o campo, "Uma teoria matemática de comunicação, "em 1948.

No reino da biologia, compreender o papel da informação semântica pode ajudar a responder algumas das perguntas mais intrigantes da disciplina, como a forma como as primeiras formas de vida evoluíram, ou como os existentes se adaptam, diz Kolchinsky. “Quando falamos sobre preparação física e adaptação, a informação semântica aumenta ao longo do tempo evolutivo? Os organismos ficam melhores em coletar informações que são significativas para eles? "