Но что же тогда в данном примере является все-таки действительно “надежным”? Надежным является результат деятельности системы, т.е. получение пищи. Именно он остался одним и тем же, несмотря на радикальные изменения как отдельных элементов, так и всей системы в целом.
И в этом состоит универсальный закон приспособления живых систем ко всякого рода экстренным нарушениям. Итак, приведенное выше ходячее выражение о “ненадежности” элементов и “надежности” систем является парадоксальным с точки зрения понятия о системе.
Во всех приведенных выше определениях надежности результат системы не фигурирует как фактор, определяющий все возможные модуляции и перестройки взаимоотношений элементов в пределах целой системы. Модифицируя общеупотребительную формулу надежности, мы могли бы сказать, что термин “надежность” во всех саморегулирующихся системах, как общественных, так и биологических и механических, может быть применим только к результату деятельности системы. Именно надежность результата представляет собой тот примум мовенс (primum movens), который своими отклонениями определяет любую “надежность”, любое изменение и любую перестройку как в элементах, так и в целой системе.
Иначе говоря, как бы ни была изменена функциональная
< истема и как бы ни было перераспределено участие ее компонентов,
г. 2449 элементы и вся система всегда будут надежными, если и в этих случаях оказался надежным результат ее деятельности. Применительно к живым системам это положение можно было бы сформулировать следующим образом: результат действия только потому и может стать надежным, что и элементы системы, и сама она в целом могут быть пластичными, т.е. “ненадежными”.
д) Понятие“информационного эквивалента ’ результата. В первом параграфе мы говорили о том, что определения кибернетики, основанные на понятии преобразования информации, хотя и берут существенную сторону саморегуляции, однако являются недостаточными, поскольку они не отражают специфического характера архитектурных особенностей саморегуляции. В самом деле, информация может циркулировать и преобразовываться и в таких взаимодействиях отдельных компонентов, которые могут быть и не саморегуляционными. Достаточно взять те жесткие причинно-следственные отношения, которые мы, например, имеем в примере А.А. Маркова с электрическим звонком, где также происходит непрерывное преобразование информации. Однако информация, циркулирующая в саморегулирующейся системе, организует ее взаимодействия, которые оканчиваются полезным приспособительным результатом. Именно этот решающий факт заставляет нас посмотреть и на преобразования информации с несколько другой точки зрения. В этом смысле мне хотелось бы обратить особое внимание на одно из высказываний Эшби в отношении того, что представляет собой циркуляция информации в системе.
Давая в одной из своих последних работ математическое выражение переходным состояниям системы и кодирования в ней информации, он пишет: “...Суть идеи машины, которая уже давно понималась интуитивно, будучи выражена строго, сводится к тому, что в “машине” мы видим кодированный вариант простой последовательности событий
Едва ли можно согласиться с Эшби, что в “машине”, а в данном случае под машиной им подразумевается биологическая система, кодирование подчиняется “простой последовательности событий”. Конечно, в любой системе, поскольку она подчинена временной структуре нашего мира, события развертываются и кодируются последовательно. Однако в любом изолированном “блоке системы”, функция которого заканчивается полезным результатом, эта последовательность и это кодирование не могут быть безотносительными к этому результату.
В самом деле, фактически на любом этапе циркулирования информации в функциональной системе сама информация неизбежно кодирует какую-то долю предстоящего результата, будучи подчиненной этому конечному результату. Любой элемент системы в какой-то степени отражает долю своего локального участия в получении конечного результата, и, следовательно, его информационные взаимоотношения неизбежно должны отражать какой-то эквивалент его участия в получении результата.
Постараюсь пояснить все вышесказанное конкретным физиологическим примером. Дыхательная система, постоянным промежуточным результатом которой является поддержание устойчивой концентрации С02 — 02 в крови, служит хорошим примером того, что информация, на каких бы этапах системы она ни циркулировала, не может быть безотносительной к конечному полезному результату.
Допустим, что в дыхательном центре сложилась такая ситуация, что после обработки информации от хеморецепторов сосудистой системы, от хеморецепторов ткани, от хеморецепторов сердца и хеморецепторов самого дыхательного центра, т.е. после афферентного синтеза, дыхательный центр дает “команду” на периферию забрать 600 кубиков воздуха. Эта команда в объ-смном коде выражает нужду организма в кислороде на данный момент. Постараемся понять, как эта информация, или “команда”, будет распространяться по дыхательной функциональной системе через все информационные каналы.
Из моторной части дыхательного центра возбуждение выходит по спинному мозгу и по дыхательным нервным стволам на псе дыхательные мышцы: диафрагму, межреберные мышцы, брюшные мышцы, головные мышцы и т.д. Однако эта информация дыхательного центра распределяется по дыхательным мышцам отнюдь не беспорядочно. Каждая мышца получает нервные импуль-(ации в таком временном распределении, что в конечном счете все мышцы грудной клетки сокращаются ровно настолько, что в легкие пходит именно 600 см^ воздуха. Следовательно, возбуждение, распространявшееся по нервам, закодировало в количестве им-пульсаций и интервальных соотношениях именно 600 кубиков воздуха. Наряду с этим дыхательные мышцы грудной клетки в своих сокращениях проявили тот же самый ход, т.е. сократились в такой степени, что забирается именно 600 кубиков воздуха.
Пожалуй, самым интересным элементом дыхательной системы является движение информации в обратном направлении, т.е. когда взяты 600 кубиков воздуха. Статистически выражаясь, п-е количество альвеол растянуты в такой степени и в такой градации, что они забирают именно 600 кубиков воздуха. Но тогда совокупность весьма разнообразных импульсов от растяжения альвеолярных рецепторов обоих легких будет такова, что в целом эти обратные афферентации по всем волокнам блуждающего нерва должны быть эквивалентны информации именно о 600 кубиках воздуха, взятого легкими. Таким образом, круг замыкается.
Дыхательный центр после обработки всей входной информации посылает потоки эфферентных импульсов, в которых как по частоте, так и по интервалу закодирован будущий результат -— взятие 600 кубиков воздуха. Дыхательные мышцы воспринимают эту информацию и трансформируют ее в сократительный процесс, который также в совокупности мышечных волокон отражает исходный код дыхательного центра расширить грудную клетку для взятия 600 кубиков воздуха. Растянутые воздухом альвеолы, несмотря на все многообразие степеней растяжения, в статистической совокупности посылают от своих рецепторов в дыхательный центр информацию о взятии именно 600 кубиков воздуха, а не 500 и 400. Эта информация приходит в дыхательный центр и вступает в сопоставительный контакт с уже известным нам аппаратом — акцептором действия. Такое соотношение было показано в целой серии специальных экспериментов.
Таким образом, сам факт получения приспособительного результата системой неизбежно определяет объем и кодирование информации на всех путях ее распространения: она всюду должна быть эквивалентна результату действия, и на путях его получения, и на путях сигнализации о получении в центральную нервную систему.
Таким образом, из теории функциональной системы следует, что циркуляция информации по компонентам системы не может быть “информацией вообще”; это всегда информация, которая в специфическом коде данного конкретного элемента системы содержит эквивалент или будущего или уже полученного результата.
Все эти соображения, разработанные нами для всех основных функциональных систем организма, дают нам возможность сформулировать следующие положения:
а) наличие приспособительного результата во всякой саморегулирующейся и самоорганизующейся системе радикально ориентирует все потоки информации в системе на этот результат;
б) любой элемент системы проводит или преобразует информацию только в эквиваленте какой-то доли этого результата;
в) каждый элемент системы, информация которого не отражает параметров результата, делается помехой для системы и немедленно преодолевается пластическими перестройками всей системы в целом.
Мы считаем поэтому необходимым для более продуктивного исследования функциональных систем организма ввести понятие “информационного эквивалента результата”. Как мы видели, этот эквивалент имеет место во всех звеньях системы, и, следовательно, приняв, что информация, циркулирующая в системе, всегда в какой-то степени отражает эквивалент результата, мы облегчаем себе изучение ее природы и ее функционального смысла на всех этапах циркуляции.
Мне хотелось бы в заключение этого раздела возвратиться к полемике, которая возникла между А.Н.Колмогоровым и А. А.Марковым.
Несомненно, преобразование информации в системе является одной из самых характерных черт кибернетики, хотя, как мы видели, этим понятием и не покрывается весь смысл ее как нового направления мышления. Сама информация должна быть оценена и понята всегда как какой-то эквивалент результата. Гаким образом, мы можем с достаточной степенью уверенности сказать, что “причинные сети” А.А.Маркова едва ли могут быть целиком приняты в качестве основы для характеристики основных черт кибернетики как науки. Тот факт, что понятие информации в причинных сетях заменено причинно-следственными отношениями, уводит всю проблему от изучения саморегулирующихся систем и от их полезного результат