Кибернетика или управление и связь в животном и машине - норберт винер 4 стр.


Председатель Научного совета по кибернетике при АН СССР акад. А.И. Берг следующим образом характеризует кибернетику: "Кибернетика - это наука об управлении сложными динамическими [c.21] системами. Термин "сложность" здесь применяется как философская категория. Динамические системы на производстве, в природе и в человеческом обществе - это системы, способные к развитию, к изменению своего состояния. Сложные динамические системы образуются множеством более простых или элементарных систем или элементов, взаимосвязанных и взаимодействующих". И далее, имея в виду советскую школу кибернетики: "Предметом кибернетики являются процессы управления, происходящие в сложных динамических системах. Подобные системы постоянно встречаются в производственной деятельности, в естествознании и обществе. Целью советской кибернетики является разработка и реализация научных методов управления сложными процессами для повышения эффективности человеческого труда, - для изыскания наиболее рациональных путей перехода от социализма к коммунизму".

Так к концу 50-х годов кибернетика стала признанным популярным направлением науки, с широкими задачами, со сложным, многообразным инструментарием. Однако ее одиссея еще не кончилась. Добившись признания, она вступила в третий, важнейший период своего формирования - период ее систематического построения, создания и изложения ее логической системы. Эта задача стоит перед ней и сегодня.

В период распространения рост кибернетики шел более вширь, чем вглубь. И по сие время кибернетика кажется скорее областью исследований, чем упорядоченной, сложившейся наукой. По поводу ее предмета, методов и границ существуют различные точки зрения. Общепризнанного последовательного изложения кибернетики как отдельной дисциплины все еще нет, а ведь только наличие такого изложения дает твердую почву для суждения о значении, возможностях и ограничениях данной науки. Правда, в общих определениях кибернетики как будто нет недостатка, но далеко не все они сопровождаются конкретным дедуктивным воплощением, действительной попыткой построить на их основе систематический курс кибернетики. Переплетение вопросов специальных с вопросами философскими умножает трудности.

Подобную стадию поисков своего подлинного лица проходит, по существу, всякая новая наука. Вспомним первое смутное столетие анализа бесконечно малых, упреки в "мистике" и знаменитый призыв Даламбера: "allez en avant" - смело вперед! Лишь великий систематизатор Коши навел здесь порядок. Польский ученый проф. Г. Греневский справедливо писал в своей "Кибернетике без математики": "Только строительство дома начинается с фундамента, а при строительстве науки ее основания появляются обычно довольно поздно".

Тем не менее до появления прочного логического фундамента наука живет в кредит. Кибернетика не может быть суммой примеров и аналогий и нуждается в последовательном логическом построении, отправляющемся от немногих основных понятий и законов. [c.22] Такие попытки уже делались, и можно не сомневаться, что со временем они увенчаются успехом. Сошлемся хотя бы на упомянутые книги У.Р. Эшби и Г. Греневского или на изящный курс Л. Бриллюэна.

Как мы уже отмечали, Винер связывал кибернетику со статистической физикой и с борьбой против роста энтропии. Позднейшие авторы большей частью предпочитают излагать кибернетику абстрактно, вне этой связи, отвлекаясь от энергетической стороны процессов. Информация, определяемая как "выбор", не подвергается при этом термодинамическому истолкованию и трактуется per se, как особая величина. Как говорит Бриллюэн, это свободная информация, в отличие от связанной, отнесенной к микросостояниям какой-либо физической системы. Таким образом, мы может отделить общую кибернетику от более частной термодинамической кибернетики, которую имел в виду Винер. Впрочем, у Винера наличествуют обе концепции информации, но они не разделены между собой достаточно ясно.

В книгах Эшби и Греневского речь идет только об общей кибернетике, без термодинамических выводов. При этом оба автора видят логическое основание кибернетики в общей теории динамических систем. Эшби прямо отождествляет кибернетику с этой "логикой механизмов", тогда как Греневский оставляет в ведении кибернетики лишь некоторые - преимущественно информационные - системы. Аналогичный системный подход находим мы в первоначальной статье Розенблюта, Винера и Бигелоу.

Конечно, выбор того или иного названия - дело соглашения, но, по-видимому, разумнее последовать за польским автором и отделить кибернетику от более общей и более абстрактной теории динамических систем. Такое ограничение, думается, лучше отвечает винеровскому определению кибернетики как науки "об управлении и связи" и лучше подходит к обычному содержанию кибернетических работ. В целом кибернетика, несомненно, вращается вокруг понятия информации, хотя общая теория управления, надо полагать, окажется шире нынешней теории информации - общей теории связи. Последняя логически вполне развита и прочно стоит на ногах, но то сведение общей теории управления к теории связи, о котором говорит Винер, отнюдь не означает полного тождества обеих. Одно дело передача информации, другое - переработка ее.

Создание общей теории динамических систем (а может быть, просто общей теории систем) - актуальная и важная проблема [c.23] современной науки. Существующая частная теория динамических систем, известный раздел математической физики, слишком узка и затрагивает весьма специальные системы. Общая теория динамических систем нужна и кибернетике, и физике, и биологии, и социологии, и логике. Многие проблемы логики и научной методологии являются по существу системными. Греневский находит элементы системного подхода не только у кибернетиков, но и у классиков индуктивной логики (Гиппократ, Милль) - еще один довод в пользу разделения кибернетики и "системологии". В настоящее время теория систем разрабатывается и вне рамок кибернетики, но, насколько можно судить, процесс этот только начинается. Заметим, что и общая теория систем уступает в общности самому общему взгляду на мир - философии. Поэтому было бы неправомерно противопоставлять системный подход философской диалектике. Великое здание наук имеет много этажей абстракции.

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.

Обращение к истории может принести пользу не только истории. Не исключено, что на пожелтевших страницах мы найдем новые для нас мысли и факты, которые заставят нас взглянуть по-новому на вещи и помогут нам в окончательном логическом формировании кибернетики, которого мы ожидаем.

Нам, русским, прилично вспомнить о русской науке. Теория автоматического регулирования ведет свое начало не только от Дж. Максвелла, но и от видного русского ученого и государственного деятеля XIX в. И.А. Вышнеградского; должно быть упомянуто и имя знаменитого П.Л. Чебышева. В 900-е годы в Екатеринославе Я.И. Грдина опубликовал работы по динамике живых организмов, в которых рассматривались динамические системы "с волевыми связями". Сам Винер ссылается на работы акад. А.Н. Крылова и акад. Н.Н. Боголюбова. Акад. И.А. Павлов в 30-е годы вплотную подошел к сравнению мозга и электрических переключательных схем (впоследствии, однако, многие хотели противопоставить его Винеру). В.И. Шестаков, независимо от К.Э. Шеннона, открыл применимость математической логики к теории таких схем. В теории связи Винер ссылается на статистические методы акад. А.Н. Колмогорова и П.А. Козуляева. Известна пионерская работа акад. В.А. Котельникова о пропускной способности "эфира и проволоки" (1933 г.) и т. д. К сожалению, суровая обстановка 40-х годов препятствовала обобщению.

Историкам науки надлежит понять и проследить эти исторические нити. Естественно подумать также об отношении кибернетики Винера к тектологии А.А. Богданова. Их сопоставляли уже не раз, но всегда бегло и не в пользу русского автора. Здесь не место [c.24] для подробного обсуждения этой сложной темы, но кажется, что по существу Богданов во многом был предшественником Винера, по крайней мере в системной части кибернетики. Философские и политические заблуждения Богданова известны, но только ли они определяют его научное лицо? Никто не отрицает научных заслуг В. Оствальда или А. Пуанкаре только потому, что они оставались идеалистами, да и Винер отнюдь не во всем материалист.

Сам Богданов отделял тектологию от своих философских теорий. Он определял ее как "всеобщую организационную науку", но нередко толковал ее как некую теорию систем; термин "комплекс" у него в тектологии значит просто "система". Многочисленные параллели с Винером и особенно с Эшби бросаются в глаза, хотя, в отличие от позднейших кибернетиков, Богданов пользуется исключительно качественными методами. Достаточно упомянуть о трактовке живых организмов как "биорегуляторов" - систем с обратной связью. Было бы справедливо, если бы нынешние кибернетики рассмотрели тектологию вновь и решили, что в ней достойно внимания, а что только заблуждение и абсурд.

Что касается столь возбудившей умы проблемы роботов, то она и сегодня принадлежит более научной фантастике, нежели положительной науке. Роботы - это будущее кибернетики. Кибернетике, конечно, свойственно внутреннее стремление к созданию искусственного разума и искусственной жизни, однако предстоит еще громадная теоретическая и экспериментальная работа, чтобы узнать, как далеко можно пойти по этому пути. Пока же кибернетика занимается гораздо более простыми, хотя по-своему и достаточно сложными автоматами. По поводу роботов в настоящее время можно высказать лишь самые общие замечания и гипотезы.

Не вызывает сомнения, что существующие "электронные мозги" - вычислительные и даже специальные логические машины - не способны к подлинному самостоятельному мышлению и лишь моделируют с известной глубиной те или иные мыслительные процессы. Это моделирование всегда частично и основано на формализации мыслительных операций, сведении их к жестким схемам формальной переработки информации, так называемым алгорифмам. Конечно, обладая, как отмечает в "Кибернетике" Винер, определенным набором рецепторов и эффекторов и некоторым подобием центральной нервной системы, вычислительные машины и другие современные автоматы допускают описание в физиологических терминах и в какой-то мере действительно воспроизводят поведение живых организмов. Однако - пока лишь на уровне тропизмов или простейших условных рефлексов. Отсюда далеко до целостного, осмысленного восприятия внешнего мира и самостоятельного, творческого мышления. Точно так же мы далеки от создания искусственных живых существ, способных к самоорганизации, росту, развитию.

Сказанное относится и к тем человекоподобным "роботам", которые строятся время от времени в экспериментальных или рекламных целях. Это весьма примитивные модели человека, как и знаменитые андроиды Вокансона, хотя порой внешне весьма импозантные. Это роботы доразумные, или, если угодно, псевдороботы. Подлинный [c.25] Robotus sapiens сегодня обитает на страницах А. Азимова и других фантастов. Не будем, однако, слишком трезвы; полеты в космос начинались тоже с романов Ж. Верна и Уэллса!

Наши модели разумного и живого еще очень грубы, очень просты. Однако можно констатировать непрерывный, хотя и не всегда быстрый, прогресс в направлении усложнения моделей мозга, приближения их к чудесному оригиналу. Уже самое строительство электронных вычислительных машин означало большой шаг вперед. Теперь на повестку дня встает вопрос о создании "познающих" машин, способных к обучению, к анализу внешнего мира, к неформальным, содержательным операциям. Уже в "Кибернетике" рассматривалась проблема машинного восприятия образов. Начиная с гомеостатов Эшби, техника настойчиво стремится овладеть процессами обучения и самоорганизации; новые главы, написанные Винером для второго издания книги, посвящены именно этим проблемам. По Винеру, здесь необходимо достичь определенного уровня сложности системы, чтобы последняя обнаружила явления сознания и жизни.

Будущее покажет пределы возможного. Подобные естественнонаучные вопросы нельзя решить логомахией или простой ссылкой на "здравый смысл". Установить здесь какую-либо границу, значит установить причину - конкретную, экспериментально проверяемую, которая препятствовала бы росту искусственного разума. И вряд ли можно сомневаться, что такая невозможность носила бы не менее фундаментальный характер, чем, скажем, законы термодинамики. Все это относится как к органическим - истинно чапековским - роботам, так и к механическим. Никто не доказал еще, что "электронный мозг" такой же сложности и компактности, как человеческий, принципиально невозможен; успехи миниатюризации свидетельствуют скорее о другом.

Винер, как мы уже упоминали, считает возможным создание не только разумной машины, но и машины "умнее своего создателя". Не исключает он и "бунта машин". Не только робот, но и обычная современная вычислительная машина, использованная для "точных" стратегических расчетов, способна вызвать катастрофу. Винер не устает бичевать слепое машинопоклонство. Отдаться во власть "Железного Майка" было бы самоубийством; люди не должны допускать, чтобы машины стали находчивее, изобретательнее, чем они сами. По существу, это еще одна часть винеровской теории о начинающейся критической эпохе в истории человечества.

Действительно, научно-технический прогресс ставит перед человечеством серьезные проблемы. Стремительное развитие науки и техники возлагает на нас колоссальную ответственность за разумное использование полученного нами могущества. "Кто живет в стеклянном доме, тот не должен бросать камней", - гласит старинная [c.26] пословица. Человек стал настолько могущественным, что любое его нерассчитанное движение: с роботами, с атомной энергией, с химией - может иметь тяжелые непредвиденные последствия. Это парадокс могущества.

Нельзя забывать, однако, что наука и техника не только возлагают новую ответственность на человека, но и доставляют ему новые средства справиться с ней. Это относится и к роботам. Альтернатива "человек или робот", "опасное развитие искусственного разума или своевременный отказ от него", чем ограничивается большинство авторов, имеет третье, более необычайное и, пожалуй, более вероятное решение, если только искусственный разум и искусственная жизнь вообще возможны. Человек, научившийся создавать искусственный разум и искусственную жизнь, не остановится перед коренной переделкой самого себя. Не роботы вместо людей, а новый человек вместо старого!

Человек будущего вряд ли останется, таким же "натуральным" существом, таким же теплокровным позвоночным, каким он вышел из горнила естественного отбора. Почти наверное, он будет искусственно развивать свой мозг и свое тело, будет по воле лепить и изменять свою физическую оболочку. Ему по силам быть впереди любого возможного робота. Это будет биологическая революция, и если смелые гипотезы оправдаются, она будет означать преобразование всего человеческого существования. Быть может, далекий смысл "безумной" винеровской идеи о передаче человека по телеграфу и есть достижение человеком перевоплощаемости? Позволим себе минуту фантазии: не станет ли тогда человек новым могущественным космическим существом, свободным от земных ограничений?

Есть ли абсолютная граница могущества и сложности для человека и его творений, абсолютная граница могущества и сложности для саморазвивающихся систем вообще? Основатель кибернетики, сравнивая человеческий мозг с "рогами последних титанотериев", указывает нам на внутреннюю тенденцию очень сложных систем к самораспаду, к "сумасшествию". "Человеческий мозг, вероятно, уже слишком велик, чтобы он мог эффективно использовать все средства, которые кажутся наличными анатомически…"

Проблема кризиса сложности - это та же проблема борьбы порядка с хаосом, проблема сохранения счастливых антиэнтропийных островков в бушующем море случайностей. Мы уже говорили, что даже стремление Вселенной к асимптотической тепловой смерти, по-видимому, не устанавливает абсолютной верхней границы для жизни таких островков. Можно ли заключить отсюда, что не существует и абсолютной верхней границы сложности систем? Система в борьбе с самораспадом может переживать кризисы сложности, но выбираться из них и достигать высших уровней сложности. В частности, дефекты мозга не являются неустранимыми, коль скоро допускается возможность преобразования человеком своей физической природы. Впрочем, это вопросы науки будущего, на которые она сумеет ответить лучше нас.

Назад Дальше