с какими-нибудь праздничными иллюминациями. Это сказывается на электронных реле горной электростанции, которые автоматически, в зависимости от этой нагрузки, увеличивают сток воды по запасным каналам и тем самым соответственно увеличивают выработку электрической энергии. Весь процесс автоматического регулирования работы горной электростанции в связи с потребностями в энергии большого города может происходить, как видно, без участия человека, лишь на основе непрерывной обратной информации от регулируемого объекта (от потребности города в энергии).
Можно оставить в стороне целый ряд специфических принципов кибернетики, как, например, программирование и кодирование, которые в настоящее время широко используются в работе счетно-вычислительных машин. Можно лишь отметить, что работа рецепторов различных органов в зависимости от последовательности залпа импульсов оказывается весьма сложно закодированной. На различных инстанциях центральной нервной системы этот “код” оказывается расшифрованным, а одна исходная информация становится многообразной и распределяется по различным каналам связи центральной нервной системы. С точки зрения медицинской и физиологической, здесь важно остановиться на той отрасли науки, которая обычно тесно связывается с появлением кибернетики, именно с теорией моделирования. Под этим термином понимается теория, рассматривающая возможность механического и электронного моделирования некоторых процессов в живых организмах. Широко известны работы Грея Уолтера по созданию моделей электронных черепах, которые сами обходят препятствия, вырабатывают условные рефлексы и даже изменяют свое “настроение”. Пытаются моделировать лис, мышей и т.д. Часто можно слышать, что это моделирование есть начало того прогресса электроники, который в конечном итоге приведет к моделированию людей.
Особенно интересными и поучительными являются те электронные модели, которые конструирует английский ученый Эшби. Он поставил в центр своего внимания физиологический процесс, который Кеннон назвал гомеостазисом. Свои электронные “существа” Эшби назвал “гомеостатами”. Благодаря особенным устройствам гомеостат может не только поддерживать какую-либо заданную константу, как, например, температуру, но может сопротивляться тем факторам, которые снижают эту температуру. Как считает Эшби, гомеостат может даже “накапливать” опыт. Именно накопление опыта, которое является специфическим свойством живого организма, и становится с некоторых пор предметом исследования кибернетиков. Иначе говоря, они подошли вплотную к моделированию условного рефлекса в различных электронных устройствах.
Теория моделирования, конечно, имеет определенные успехи, однако очень часто сами авторы этих моделей не дают себе отчета в том, что именно из многообразных явлений жизни и поведения животных они моделируют. Только тщательный анализ того, что воспроизведено данной моделью из многообразных параметров организма, может помочь развить моделирование дальше и указать кибернетике пределы моделирования биологических явлений.
В самом деле, движение металлического объекта вообще не является удивительным. Мы давно знаем, что движется и пушечное ядро, и паровоз, и, следовательно, вопрос в том, как смоделировать движение, которое было бы по внешним признакам похоже на движение животного. Одним из таких движений у электронных черепах Уолтера является движение, благодаря которому черепаха, “почуяв” потерю заряда, идет к определенному месту “заряжаться” электрической энергией.
Можно сказать, что черепаха уподобляется в данном случае человеку, который, почувствовав голод, идет, скажем, в столовую, но это опять-таки чисто внешнее сходство. Такое поведение человека отнюдь не жестко ограничено, оно обусловлено социально и отнюдь не составляет решающей стороны его приспособлений как целого организма. Таким образом, при оценке поведения модели мы должны иметь перед собой всегда в качестве критерия состав моделируемого явления и только при этом условии решать вопрос, какие черты данного явления моделируются.
Как видно, имеется много точек соприкосновения у кибернетики и именно у технической кибернетики с физиологией и биологией. Вместе с тем необходимо строго соблюдать точнейший расчет всех тех процессов, которые могут быть выражены в технических моделях.
Характерной чертой всех частных принципов кибернетики является их тенденция разрастаться и приобретать как бы самостоятельное значение вне связи с общими положениями кибернетики. Между тем для связи кибернетики с медициной и особенно с физиологией важным является именно общая методологическая сторона кибернетического направления, ибо только на этой основе могут быть вскрыты те общие принципы, которые присущи материи на любой ступени ее развития (машина, организм, общество). Дальше мы и перейдем к рассмотрению этих общих принципов кибернетики.
По общему признанию, заслуга кибернетики заключается в том, что она установила внутреннюю логическую связь между такими областями знаний, которые много лет развивались независимо друг от друга и мыслились как самостоятельные разделы науки. Таким образом, кибернетика способствовала тому, что принято называть “перекрестным оплодотворением”.
Первой и наиболее важной предпосылкой развития кибернетики Н.Винер считает все большее и большее развитие представлений о физических явлениях, как о явлениях, развивающихся с известной степенью вероятности. Как он выражается, “...теперь физика больше не претендует иметь дело с тем, что произойдет всегда, а только с тем, что произойдет с преобладающей степенью вероятности”42.
Революцию в физических воззрениях, по мнению Винера, произвели американский физик и математик Гиббс и французские математики Ворель и Лебег. Тот факт, что вероятность физического явления может быть выражена в математических и статистических формулах, открыл широкие возможности для расчета и предсказаний в работе самых сложных механизмов.
Прямым следствием этих представлений о “вероятности Вселенной” является весьма острый вопрос “о степени, до которой ответы относительно одного ряда миров будут вероятны по отношению к другому, более широкому ряду миров”43. В такой постановке вопроса угадывается перспектива будущих аналогий и поисков того общего, что связывает между собой весьма различные по качеству области явлений.
Значение вероятностных предсказаний для различных систем неизбежно должно было связать математику Гиббса и кибернетические представления Винера с проблемой энтропии, т.е. проблемой рассеивания энергии.
В самом деле, если какая-либо замкнутая система тел располагает запасами тепловой энергии и если имеется большой градиент энергетического уровня у ряда тел, то тела с большим запасом тепловой энергии неизбежно должны будут передавать ее другим телам, обладающим меньшим запасом энергии, и таким образом постепенно приближаться к тепловой смерти.
С точки зрения второго закона термодинамики, здесь все происходит закономерно и понятно, но возникает естественный вопрос: как быть с живым организмом, который не только отдает тепло, но и непрерывно продуцирует тепло внутри себя в результате различного рода химических реакций? Совершенно очевидно, что организм представляет собой, выражаясь физическим языком, антиэнтропическую систему, т.е. систему, сопротивляющуюся рассеиванию тепловой энергии. В этом кибернетики усматривают общее между организмом и машиной. И тот и другая, являясь узлами вселенной с большим запасом энергии, сопротивляются как организованные системы энтропическому уничтожению. Кроме того, в обеих системах на основе внутренних механизмов, получающих энергию извне, происходит поддержание энергетического градиента между системой и окружающим ее миром.
На основании этого и зарождаются те аналогии и перспективы, которыми так богата современная кибернетика. В самом деле, если две системы имеют тенденцию “к уменьшению энтропии ”, то, очевидно, в частных узлах этих систем мы также можем отыскать некоторые общие черты. Так постепенно отшлифовывается точка зрения кибернетики, которая вызвала в зарубежной литературе довольно бурную и вполне понятную реакцию некоторых исследователей. Эту тенденцию в общих чертах можно сформулировать в следующих словах: если в мире имеются две системы, у которых одинаковы общие принципы функционирования, то это значит, что и в частных узлах и коммуникациях этих систем можно обнаружить такое же подобие. Конкретно это значит, что если бы удалось построить электронную модель, которая могла бы накапливать опыт по принципу условно-рефлекторного замыкания, и если бы она могла использовать этот опыт в экстренных и всегда различных условиях, то математические расчеты в узлах электронной модели должны были бы нам подсказать подобные же математические закономерности и в узловых межнейрональных связях мозга.
Несомненно, это положение в какой-то мере и может быть проиллюстрировано, однако едва ли сейчас можно принять его как универсальный закон. Именно в сопоставлении организма и машины особенно сказывается качественное различие между композицией, архитектурой целой функции и теми конкретными материальными средствами, с помощью которых осуществляется эта композиция функций.
В самом деле, допустим, что мы имеем какое-либо готическое сооружение из кирпичей. Аналитически говоря, в основе этой готической архитектуры лежит кирпич, цемент, железные крепления и т.д. Таким образом, единицы этой архитектуры, кирпичи, связаны цементом. Мыслимо также архитектурное сооружение в том же готическом стиле, но из дерева. Тогда в частных узлах этой архитектуры мы будем иметь и качественно, и принципиально другие связывающие средства, между тем как общая архитектура их может быть совершенно идентичной. Уже в этом примере, взятом из мира мертвых материальных систем, мы видим, как неправильно отождествление от общего к частному. Что же касается организма и машин, то такое качественное и принципиальное различие идет здесь еще дальше и глубже, хотя, как мы увидим ниже, некоторые общие принципы функционирования могут быть одинаковыми.