Избранные труды. Кибернетика функциональных систем — страница 37 из 78

доказать существование таких приспособлений и различных частных случаев(курсив мой. — ПЛ.).

Мы уже показали выше, что аппарат “предвидения” уже давно нами найден. В настоящее время его основные свойства доложены на международном симпозиуме по “Механизмам мозга”, состоявшемся в Монтевидео (1959 г.). Надо только посмотреть, в какой мере он может быть воспроизведен в соответствующих механических моделях. Весьма сомнительно, что он может быть имитирован в механических моделях, поскольку он всегда складывается ex tempore и всегда на основании синтеза многообразных внешних и внутренних раздражений организма. Если мы можем приблизиться к этому, то уж во всяком случае с обязательным учетом наличия такого аппарата в нервной системе.

Подводя итог всему приведенному материалу, мы можем высказать следующие резюмирующие положения:

1. Кибернетика — это направление мысли, стремящееся найти общие черты у явлений различного порядка и на основе этой общности раскрыть механизмы функционирования различных систем, в частности нервной системы, и методы управления этими системами. В этом смысле данное направление мысли заслуживает всяческой разработки специалистами различных профилей.

2. Основные исходные положения кибернетики еще и сейчас не являются четко сформулированными, а исторические основания для наличия общих черт у разнородных явлений остаются еще не вскрытыми. Между тем только на этом пути можно отчетливо представить себе, до какого предела общие черты у явлений различного класса могут быть использованы для моделирования. Имеющаяся литература по этому вопросу, как зарубежная, так и наша, не дает еще пока решения этой проблемы.

3. Теория обратной афферентации в физиологии, развиваемая нами с 1935 г., содержит в себе все черты “обратных связей” кибернетики и потому может служить как для анализа всех форм саморегулирующихся функций, так и для расширения возможностей при построении аналогичных механических моделей.

4. Общая архитектура замкнутых систем с обратной афферентацией, или с обратной связью, применима для понимания всех тех приспособительных актов человека, которые заканчиваются полезным эффектом. В этом смысле вторая сигнальная система, характерная лишь для человека, целиком подчиняется этому правилу.

5. Никакие модели условнорефлекторных ответов не могут претендовать даже на отдаленное сходство с действительным условным рефлексом, если в них не будут учтены два кардинальных процесса: а) процесс афферентного синтеза и б) образование акцептора действия как аппарата “оценки” результатов действия. Создание же так называемых самообучающихся машин не может быть аргументом против высказанного положения. Это “обучение” имеет сходство с действительным обучением только по конечному эффекту. Оно идет через совершенно другие механизмы и не сопоставимо с упомянутыми выше свойствами живого организма и его нервной системы.

ПРЕДИСЛОВИЕ59

к книге У.Р.Эшби“Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения’9

В последние годы был опубликован ряд переводных книг по вопросам кибернетики. Конечно, эти публикации не исчерпывают всего того, что в действительности печатается за рубежом по кибернетике и по смежным направлениям науки. Достаточно указать, например, что только кибернетическому осмысливанию вопросов нервной системы посвящено в последние годы несколько монографий, в частности монографии Джорджа “Мозг как вычислительная машина”, Розенблита “Сенсорные коммуникации”, Стенли-Джоунса “Кибернетика естественных систем” и ряд других. В этих книгах рассматривается в основном связь конкретных процессов, протекающих в нервной системе, с теми закономерностями, которые были сформулированы в кибернетике и считаются специфическими для данного научного направления.

Среди этих монографий особое место занимает книга Эшби “Конструкция мозга”, необычная для публикаций кибернетического направления. Автор в сущности не рассматривает в ней какой-либо конкретный физиологический механизм и не анализирует его детали с точки зрения кибернетики и ее закономерностей. Его интересует та логическая структура, которая служит как бы матрицей для всякого рода сложных взаимодействий как в пределах организма, так и между организмом и внешней средой в особенности. Сам Эшби называет это “логикой механизма”, и действительно, сопоставляя различные этапы развертывания процессов в сложных системах, он раскрывает эту логику и устанавливает неизбежную последовательность процессов там, где изучение деталей могло бы и не раскрывать этой логической структуры. Эшби хорошо известен советскому читателю по его работам с анализом и конструированием гомеостатичекой системы (гомеостат Эшби). Однако настоящая книга идет гораздо дальше тех проблем, которые были подняты в его “Кибернетике”.

Эшби пытается сейчас понять и проанализировать ту грандиозную разницу между его гомеостатом и реальным организмом, которая обнаруживается в условиях, когда и тот и другой приспосабливаются (адаптируются) к различным изменениям. Он пришел к довольно печальному выводу, что гомеостату, который представляет собой обычную саморегулирующуюся машину, для того чтобы адаптироваться к какому-либо изменению, потребовалось бы много миллиардов лет, тогда как живому организму часто достаточно для этого всего лишь долей секунды. Этот простой математический расчет Эшби и служит основной отправной идеей в изучении и построении приспосабливающегося гомеостата; в сущности, вторая половина книги целиком посвящена раскрытию тех логических структур механизма приспособления, которая отличает организм от механического автомата.

В этом смысле нельзя не отметить, что значительное достоинство книги Эшби состоит именно в том, что в ней намечается вполне определенный путь для анализа сложных и простых “ультрастабильных” систем. Автор постепенно раскрывает свойства этих систем как в отношении их компонентов, так и в отношении отдельных “подсистем” и их взаимодействия. Интересно, что этот анализ ведется не в применении к какому-либо конкретному механическому или биологическому процессу, а именно в плоскости логических взаимоотношений, которые могут служить своего рода таблицей умножения, применяемой в самых разнообразных направлениях.

Практически так оно и есть на самом деле. Выводы Эшби, касающиеся, например, взаимодействия отдельных систем и доминирования одних систем над другими, применимы в одинаковой степени ко многим системам организма. Так, например, эти заключения можно применить как на уровне подкорковых функций, так и в масштабе межмолекулярных взаимодействий в пределах одной клетки.

Несколько необычный подход Эшби к построению логики механизма несомненно поможет исследователям, особенно молодым, “отточить” острие логического анализа наблюдаемых в организме явлений и научит строить логические структуры там, где, казалось бы, можно обойтись одним прямым аналитическим исследованием.

Вместе с тем необходимо сделать несколько замечаний и о недостатках такого подхода, если он не коррелируется все время с фактами и закономерностями самого биологического процесса. Подходя к анализу этого вопроса с философских позиций, мы могли бы сказать, что закономерности неорганического мира могут влиять и, конечно, влияли на организм на протяжении многих веков, но едва ли можно в этом влиянии видеть только одну механическую и физико-химическую сторону. Надо помнить, что с появлением на Земле первых живых существ радикально изменился самый критерий взаимодействия, центральной проблемой стала проблема выживания, и поэтому все отношения организма к внешнему миру строились, развивались и закреплялись в его структурах под влиянием этого основного критерия.

Любое явление, наблюдаемое в живом организме, можно рассматривать и как физико-химическое и как биологическое. Это накладывает определенную ответственность на наши попытки оценить логику механизмов. Эшби, например, с самого начала отказывается вносить в оценку взаимодействий живых систем с внешним миром критерий полезности в любой его форме. Быть может, для какого-то этапа исследования и следует отрешиться от этого критерия; например, мы можем изучать законы действия световой энергии на элементы сетчатки независимо от того, будет ли этот луч света в дальнейшем убивать животное или, наоборот, будет стимулировать его приближение к вкусной пище. Но такое игнорирование биологических факторов может быть, конечно, только временным. Как только исследователь делает попытку сформулировать более общие закономерности в жизни организма, он неизбежно сталкивается с тем, что в процессе эволюции развились такие морфологические структуры и такие функциональные свойства мозга, которые обеспечивают наиболее выгодное приспособление животного к окружающему миру; эта “выгодность”, конечно, есть не что иное, как наибольшее приближение к оптимальному состоянию организма и наибольшее удаление от условий, опасных для жизни. Следовательно, уже потому только, что на Земле появилась жизнь, неизбежно возник и критерий вредности или полезности факторов внешней среды.

В сущности, и сам Эшби ощущает необходимость внесения чего-то, подобного критерию вредности и полезности, ибо он не раз подчеркивает, что при всяком последовательном изменении состояния системы она имеет тенденцию развиваться в сторону “лучшего”. И хотя у Эшби нет определенного и устойчивого мнения по поводу роли этого “лучшего”, он все же прибегает к нему несколько раз на протяжении книги для более прочной аргументации поведения живых систем.

Так, например, Эшби довольно подробно разбирает метод “проб и ошибок”, совершенно справедливо считая его универсальным путем выработки нового поведения. Однако невольно возникает вопрос: что же направляет эти пробы, какой фактор неуклонно ведет их к максимальному успеху и к отсечению всех тех многочисленных вариаций поведения, которые не привели к необходимому результату?