Объем памяти больших электронных машин достигает миллионов единиц информации. Объем человеческой памяти, по оценке фон Неймана, составляет величину 2 · 1020 единиц информации, превосходя в этом отношении машину в астрономическое число раз.
Итак, количественное сравнение по многим параметрам оказалось не в пользу современной машины. А время качественных сравнений, вероятно, настанет тогда, когда будут решены многочисленные загадки мозга, поняты механизмы его действия.
С самых разных сторон физики и физиологи, математики и инженеры идут к решению этих загадок. Забираются в мозг скальпелем и электродом. Слой за слоем изучают его строение, пытаясь установить функциональные связи в отделах и между отделами мозга. Изучают биотоки мозга, биотоки отдельных клеток и групп клеток, строят электронные модели нейронов, собирают из них искусственные нервные сети и структуры, проникая в механизмы сложных рефлексов и пытаясь проникнуть в механизмы мышления.
Эта работа неизбежно связана с догадками, предположениями, многочисленными гипотезами. В различных сочетаниях и в самом тесном соседстве тысячи раз повторяются слова «машина», «мозг». Иногда о непроверенной гипотезе говорится как об абсолютной истине; результат, полученный на простенькой модели, обобщается на сложную систему. Тогда задача представляется более наглядной и более простой, чем в действительности, и как логическое следствие работа мозга кажется (только кажется!) более глубоко познанной, а возможности вычислительных машин — более могучими и всеобъемлющими, чем в действительности.
Так обстоит дело потому, что всегда существуют противоречия между чисто логическими построениями и физическими реализациями, как существуют противоречия между фантазией и действительностью.
Обратимся к простому примеру, для чего еще раз вернемся к автоматам с цифровым управлением.
Пусть электронная машина управляет обработкой какого-либо изделия на станке с цифровым управлением. Достаточно мощная машина может программу управления рассчитать со сколь угодно высокой точностью: в этом отношении ее возможности практически неограниченны. При таком расчете каждый знак после запятой для вычислительной или управляющей машины полон, если можно так выразиться, глубокого смысла.
А станок? Обработать изделие с точностью до 0,1 миллиметра сравнительно легко. Обработать это же изделие с точностью до 0,01 миллиметра уже очень сложно. Точность 0,001 миллиметра близка к пределу, приближаясь к которому мы вступаем в область, где начинает ощущаться жизнь металла. А еще на один-два знака точнее работают единичные машины, и среди них знакомая нам делительная машина.
Итак, для станка имеют смысл первая, вторая, третья значащие цифры после запятой. Все остальные цифры для станка останутся «пустым звуком». Физические ограничения (упругие и тепловые деформации, зазоры и люфты, износ инструмента и т. д.) сведут на нет все прямые попытки управляющей машины принудить станок работать по расчетной программе. Чтобы управляющая машина могла заставить станок воспринимать хотя бы еще один знак, надо ее сначала «научить» теории упругости и динамике, химии и физике, способам термообработки и технологическим приемам изготовления сверхточных деталей станка. Управляющую машину надо будет научить «конструированию», а это особенно трудно.
Короче говоря, при рассмотрении даже такой узкоограниченной технической задачи окажется, что гипотетическая управляющая машина должна обладать способностями и свойствами целого коллектива людей, разносторонне образованных, талантливых, трудолюбивых, творчески относящихся к своему делу.
Чтобы создать такую машину, надо объяснить конструктору, что такое творческий процесс, талант, мышление, объяснить не по-общежитейски, а так, чтобы у конструктора возникли определенные количественные представления.
Наверное, наступит такой день, когда человек поймет во всех подробностях и тонкостях, как устроен и действует его мозг, и сумеет построить «настоящий» электронный мозг. Он сумеет по своему желанию изменять и совершенствовать созданную им конструкцию и эффективно использовать ее возможности; в этот день человек станет «сверхчеловеком».
Что он будет делать на следующий день? Конечно, возьмется за создание электронного «сверхмозга». Он ему будет просто необходим, поскольку для решения тех задач, которые перед собой поставит «сверхчеловек», обычный «настоящий» электронный мозг будет подходить так же мало, как сейчас мало подходят конторские счеты для определения траекторий спутников.
Человек будущего по своим знаниям и возможностям будет превосходить нашего современника настолько, насколько современный человек превосходит своего первобытного предка; и в музеях будущего на наши электронные машины будут смотреть так, как мы в наших музеях смотрим на каменные топоры и ножи.
Будут ли «мыслить» автоматы будущего? Конечно, будут. Но они будут «мыслить» совсем не так, как мыслит человек. Чем сложней технологический процесс, тем все меньшим и меньшим становится сходство между тем, как его выполняют человек и автомат, тем яснее видна вся глубина различия между живым организмом и техническим устройством.
В этом нас убеждает вся история развития техники, и вряд ли дело кардинальным образом изменится, когда люди вплотную подойдут к созданию мыслящих автоматов.
По мере того как все точнее будет познаваться механизм мышления, все яснее станет, что для технической (а не естественной) реализации этот механизм малопригоден, что функции, выполняемые им, гораздо лучше реализуются при совершенно иной схеме, что технологический процесс «мышления» автомата должен быть совершенно не таким, как «технологический процесс» мышления человека.
И чем глубже будет познавать человек самого себя, тем более глубокие бездны незнания будут перед ним открываться, чем больше «человекоподобия» человек, пользуясь своими знаниями, будет вкладывать в автоматы, тем точнее он сумеет указать различия между собой и своим творением и, что самое главное, тем существеннее окажутся эти различия.
Такова диалектика тех идей, которые объединены словом «кибернетика».
Мы с вами договорились, что, пытаясь разобраться в общих принципах построения автоматов, будем следить за потоками и ручейками энергии и информации, текущими через его узлы, и на протяжении всей книги стремились придерживаться этого правила.
Используя его, мы разобрались в основных принципах построения двигателей, предназначенных специально для преобразования и передачи энергии. Движение потоков энергии в этих машинах направляется ручейками информации.
Мы ознакомились с устройствами и автоматами, предназначенными специально для передачи и преобразования информации: от первого аппарата Морзе до современной электронной вычислительной машины. Движение и переработка потоков информации в этих системах поддерживается ручейками энергии.
Затем мы встретились с рабочими машинами и увидели, что их механизмы и устройства также осуществляют передачу и преобразование потоков энергии и информации. Конечно, теперь эти процессы не составляют конечную цель работы машины; они подчинены главной задаче, связанной с обработкой потоков материала, заготовок с изготовлением тех или иных изделий.
Но, отдавая должное особенностям, связанным с тем или иным назначением машины — для преобразования и передачи энергии, для преобразования и передачи информации, для обработки и транспортировки материала и изделий, — мы вместе с тем заметили, что процессы управления во всех машинах независимо от их назначения организованы по вполне определенным принципам. Оказывается, что цепь управления в машинах может состоять из одного полукольца — действовать по разомкнутой схеме; либо она может быть замкнута в кольцо, действуя по схеме с обратной связью. Пытаясь разобраться в устройстве машины, следует понять, по какой из этих схем организовано управление, организованы потоки информации и энергии.
Несколько примеров показали, что это сделать сравнительно несложно, если попытаться разыскать те устройства, которые задают программу работы автомату, если выяснить, собирает ли автомат информацию в процессе работы, и если да, то с помощью каких механизмов он это делает. Такой подход позволяет рассортировать автоматы, расставить их по полкам воображаемой этажерки, может быть, не так хорошо и понятно, как этого бы хотелось, но, во всяком случае, наилучшим способом, который только возможен при всем их многообразии.
Пожалуй, сейчас самая пора этим заняться.
Автомат автомату рознь
После того как наш далекий предок встал с четверенек, его задние конечности превратились в нижние, а передние в верхние. На нижних он по-прежнему передвигался, а верхние приспособил для выполнения довольно простых и сравнительно немногочисленных действий — хватать, бить, рвать, душить, убивать. Они требовали затраты изрядного количества энергии, но зато не были связаны со сложными размышлениями; информационные процессы, протекающие в нервной системе предка, не очень отличались от информационных процессов, свойственных заурядному животному.
Передние конечности стали руками, когда наш примат приспособил их, чтобы действовать палкой, камнем, обломком кости во время охоты, защиты, нападения и для самообслуживания в те промежутки времени, которые ему удавалось выкроить между основными занятиями. А основные по-прежнему требовали значительной затраты энергии; кроме того, сопутствующие им информационные процессы постепенно усложнялись. Человек стал человеком, хотя все еще был свободен от школьных занятий, посещений лекций и магазинов, от летних отпусков и чтения литературы.
Работая простым орудием, сам человек служил источником и преобразователем энергии, расходуемой при выполнении работы, и источником информации, необходимой для управления орудием. Его руки, корпус, все тело образовывали те механизмы, посредством которых орудие получало необходимые движения. Это была живая машина. И, как все живое, она была наделена способностью к развитию.