Читать книгу Основатели кибернетики. История кибернетической мысли - Юрий Радеев - Страница 10

(1903 —1972) – английский психиатр, специалист по кибернетике, пионер в исследовании сложных систем. Эшби принадлежит изобретение гомеостата (1948), введение понятия самоорганизации. Он сформулировал закон о требуемом разнообразии, названный его именем (закон Эшби): «управление может быть обеспечено только в том случае, если разнообразие средств управляющего (в данном случае всей системы управления) по крайней мере не меньше, чем разнообразие управляемой им ситуации».

Английский кибернетик Уильям Росс Эшби считает, что «в любой изолированной системе развиваются свои формы жизни и разума». Свой вывод он сделал на основе наблюдения за работой кибернетических машин. Но ученым пока не ясны причины, которые заставляют любую систему самоорганизовываться.

В природе действует не один, а целых два противоположных принципа – отталкивания и притяжения, установления равновесия и его нарушения, уменьшения порядка и его увеличения. Принцип притяжения, нарушения равновесия, увеличения порядка ответственен за явления самоорганизации.

Закон необходимости разнообразия (закон Эшби):

При создании проблеморазрешающей системы необходимо, чтобы эта система имела большее разнообразие, чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать такое разнообразие. Иначе говоря, система должна обладать возможностью изменять своё состояние в ответ на возможное возмущение; разнообразие возмущений требует соответствующего ему разнообразия возможных состояний. В противном случае такая система не сможет отвечать задачам управления, выдвигаемым внешней средой, и будет малоэффективной. Отсутствие или недостаточность разнообразия могут свидетельствовать о нарушении целостности подсистем, составляющих данную систему.

Теорема Эшби: У системы тем больше возможностей в выборе поведения, чем сильнее степень согласованности поведения ее частей (т.е. в чем большей степени ее можно назвать системой).

Уильям Росс Эшби на Аллертоновском симпозиуме задал вопрос: «Как быть с изменениями, которые произошли миллиард лет назад и привели к тому, что бесчисленные атомы углерода, рассеянные в небольших молекулах двуокиси углерода, метана, карбонатов и т. д., сталкивались до тех пор, пока не образовали белков, а затем не сформировали те крупные активные глыбы плоти, которые мы называем сегодня „животными“? Может ли современная теория систем сказать что-нибудь по этому поводу?»

На это Эшби отвечает: «Она может многое сказать, и в том числе нечто такое, что решительно противоречит всем высказываниям по поводу эволюции. В прошлом обычно предполагалось, что происхождение жизни – редкое и странное явление, а затем делались попытки показать, как же оно всё-таки могло произойти. Учёные пытались доказать, что есть какой-то путь перехода от двуокиси углерода к аминокислоте, от неё – к белку, а затем, через естественный отбор и эволюцию, – к разумным существам. Я утверждаю, что такие поиски совершенно ошибочны. Справедливо как раз обратное – каждая динамическая система даёт начало своей собственной форме разумной жизни и является в этом смысле самоорганизующейся».

Жизнь может быть и кремниевой, и электронной, и какой угодно по «материалу», но законы её возникновения одинаковы. «Мы долго не понимали этого факта по той причине, что до недавнего времени не имели опыта обращения с системами средней сложности…. С цифровой машиной… мы можем теперь начинать задумываться над системами, достаточно простыми, чтобы их можно было понять в деталях, и притом достаточно богатыми свойствами, чтобы давать пищу для размышлений. С их помощью мы сможем убедиться в справедливости утверждения о том, что каждая изолированная детерминированная динамическая система, подчиняющаяся неизменяющимся законам, создаёт «организмы», приспособленные к «окружающей среде».

Однако если исключить часто встречающийся, но неинтересный крайний случай безразличного равновесия – раскрученная пружина, упавший камень, то придётся признать: это стремление систем постоянно остаётся неудовлетворённым – огромное число состояний не равновесны. А это значит, что, достигнув равновесия, система переходит от большего числа состояний к меньшему. То есть она совершает выбор в том смысле, что некоторые состояния ею отвергаются – те, что она покидает, а некоторые сохраняются – те, в которые она переходит.

«Нам часто приходится слышать утверждение, – говорил Эшби, что машина не способна к выбору. Справедливо как раз обратное: каждая машина, стремясь к равновесию, совершает соответствующий акт выбора».

То есть она улучшает свои «жизненные условия» и саму себя – самоорганизуется, усложняется, умнеет, наконец! В ней появляется «своя» жизнь и «свой» разум».

«Конкуренция между видами считается чисто биологическим явлением, тогда как на самом деле это лишь выражение более общего процесса» Пусть у нас имеется вычислительная машина, память которой заполнена случайным образом цифрами, скажем, от 0 до 9. И пусть её работа подчиняется простому, но постоянно действующему закону: цифры попарно перемножаются и крайняя правая цифра произведения становится на место первого сомножителя. Запустим машину и дадим ей «эволюционировать». Что произойдёт? По законам этого мира, чётное, умноженное на чётное, даёт чётное, а нечётное, помноженное на нечётное, даёт нечётное. Но чётное, умноженное на нечётное, даёт чётное! Поэтому после ряда смешанных встреч чётные числа имеют больше шансов выжить, то есть остаться в памяти машины. Таким образом, по мере эволюционирования системы мы увидим, как чётные числа постепенно будут замещать нечётные. И всё это происходит только из-за того, что в замкнутой системе – вычислительной машине – постоянно действовали одни и те же законы.

«Поэтому, когда мы спрашиваем, что явилось необходимым условием возникновения жизни и разума, ответом будет не „углерод“ или „аминокислоты“ или какие-либо другие конкретные вещи, а лишь то, что динамические законы природы были неизменными».

Так формулирует Эшби причины возникновения жизни с точки зрения кибернетики. И вместе с тем это, конечно, его ответ на вопрос, что есть самоорганизация и как она получается.

Прошлое кибернетики также выдвигает немало проблем, коль скоро мы понимаем под ней общую науку, а не специально учение Винера. Американский математик имел предшественников не только в Платоне и Ампере, в Максвелле и Гиббсе. Другие тоже сделали немало, и их имена не должны быть забыты. Это проблема докибернетических кибернетиков.