Кибернетика и другие науки о системах

С ОТС имеют общие цели или методы следующие научные дисциплины:

– кибернетика — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество;

– теория информации — раздел прикладной математики, аксиоматически определяющий понятие информации, её свойства и устанавливающий предельные соотношения для систем передачи данных;

– теория игр, анализирующая в рамках особого математического аппарата рациональную конкуренцию двух или более противодействующих сил с целью достижения максимального выигрыша и минимального проигрыша;

– теория принятия решений, анализирующая рациональные выборы внутри человеческих организаций;

– топология, включающая неметрические области, такие, как теория сетей и теория графов;

– факторный анализ, то есть процедуры выделения факторов в многопеременных явлениях в социологии и других научных областях;

– общая теория систем в узком смысле, пытающаяся вывести из общих определений понятия «система» ряд понятий, характерных для организованных целых, таких как взаимодействие, сумма, механизация, централизация, конкуренция, финальность и т. д., и применяющая их к конкретным явлениям;

– системология — наука о системности мира и единая теория систем, служащая основанием описания, анализа, проектирования и управления системами и системными связями в сложных иерархичных структурах и системах; системология завершает поиск и формализацию методологических основ наук о системности и системах.

Кибернетика – это наука об управлении, связи и переработке информации, задачей которой является повышение эффективности деятельности человека. В кибернетике моделируются функции, которые связаны с получением, обработкой и выдачей информации, т.е. функции, которые поддаются логической обработке. Кибернетика – наука, направленная на создание математической модели разума.

Проблематика кибернетики. Одна из основных проблем кибернетики – отсутствие практического формального языка для записи математических предложений и доказательств. Этот язык должен быть близким к естественному языку математики и фактически представлять собой формализацию той части естественного языка, на котором пишутся книги по математике. Реализацией языка математики является "алгоритм очевидности", который проверяет правильность математических утверждений, если доказательства достаточно подробны, или находит в них пробелы, требующие расшифровки.

Из проблемы языка вырастают не решенные на сегодняшний день проблемы моделирования искусственного интеллекта.

Главным отличием человеческого мозга от искусственного интеллекта является гибкость мышления (ассоциативное мышление, воображение) и интуитивное восприятие. Машина не обладает возможностью невербального восприятия (эмоции, чувства), или творческого мышления, которое можно разделить на три этапа: сознательная активизация накопленных знаний, интуитивный скачок к новому пониманию и логическая оценка его справедливости.

На данный момент современные технологии (наука) не способны построить модель логики для качественного понимания машиной информации. Такой же проблемой и направлением современной кибернетики является накопление опыта машиной – то есть обучаемость.

Первым поставил задачу по решению данной проблемы Р. Винер, разработав математический алгоритм для "выхода мыши из лабиринта": мышь бегала по ходам лабиринта, утыкалась в тупики, возвращалась обратно. При этом она запоминала "неправильные ходы", никогда не повторяла их и в результате приходила к цели. Но самое главное, при повторном прохождении лабиринта мышь достигала цели кратчайшим путем, т.е. она училась, использовала накопленный опыт. На основе этого появились компьютерные программы, способные обыграть в шахматы мировых чемпионов. Они способны накапливать и учитывать опыт сыгранных партий, но опять же, расчет шахматных задач происходит в рамках формальной логики замкнутой математической системы. На данный момент факт обыгрывания компьютером человека сводится только к двум причинам – наличию алгоритма и большим мощностям современных компьютеров.

Кибернетика – это также автоматизация управления, упрощающая даже такие сложные процессы, как социальные, пользуясь массированными информационными потоками, как это делается с помощью пропаганды, рекламы и PR. Самое трудное в управлении сложными системами – выбор релевантных параметров. Искусство фильтрации, искусство отделить главное от второстепенного в динамичной среде гораздо важнее формализации, при которой не принимается в расчет множество упрощенных параметров, скрытых строками кода от постоянного контроля. В современной экономике и политике используются такие поздние достижения кибернетики.

Еще одним моментом современной кибернетики является появление огромного количества антиутопических книг и фильмов (начиная с "Космической Одиссеи 2006" С. Лема), повествующих о поработивших мир компьютерах, которые вдруг стали умнее человека и решили, что человек им не нужен, или нужен, но в сугубо утилитарных целях. На примере этих произведений можно сделать вывод, что сильная сторона искусственного интеллекта, то есть формальная логика и беспристрастность, становятся камнем преткновения, когда компьютер делает логически обоснованный, но далеко не верный вывод, а мощность и интеллект становятся идеальным инструментом в руках электронного тирана. Еще одно направление – это, напротив, очеловечивание машины и превращение ее в новую форму развития эволюции. Эти идеи высказывали А. Азимов, Р. Желязны, Олди в фильме "Я – робот", когда машина помимо огромных интеллектуальных и вычислительных возможностей получает и человеческие. Новая форма наследует лучшие стороны и людей, и машин. Примечательно то, что новые существа так и не становятся счастливыми. Третий вариант "Матрицы" повествует о совсем мрачном будущем. Именно в нем воплощен современный принцип воспроизводства и саморазвития машин, когда компьютеры производят компьютеры. Катастрофа происходит после того, как человек отменяет один из "законов робототехники" Айзека Азимова – "робот не может причинить вреда человеку".

Проблема искусственного интеллекта, как и проблема клонирования – одна из наиболее обсуждаемых проблем в мире. Обе они претендуют на то, что, с одной стороны, ставят человека на уровень Творца, а с другой – отодвигают его на второе место в пищевой цепочке. Роль человека становится все меньше, потому что машина все делает лучше.

В данный момент эту тенденцию можно наблюдать на производстве в высокоразвитых странах – заводы автоматизируются, рабочего сменяет робот, а бригадира – системный администратор, что приводит к снижению количества рабочих мест, хотя и позволяет предприятиям получать большую прибыль. Люди идут в сферу обслуживания, развлечений, экономики и финансов, культуры. С повышением уровня жизни снижается рождаемость и т.д. С изменением формы труда, перехода с ручного на интеллектуальный, происходит и изменение в развитие тела человека – удлинение пальцев, увеличение объема головного мозга, уменьшение мышечной массы и пищеварительной системы, усиление зрительного аппарата, изменение осанки. Постепенно внедряясь во все области жизни, автоматизация не оставляет места человеку, и люди, управляющие этими машинами, обретают огромную власть.

На сегодняшний день не существует алгоритмов и аппаратных средств, способных в той или иной степени приблизить решение главной задачи кибернетики – моделирование искусственного интеллекта. Вместе с тем с развитием кибернетики человечество перейдет на новый уровень бытия: произойдет смена жизненных приоритетов, идеологии, политики, возможно и физиологии человека.

Сегодня роль и значение кибернетики проявляется в следующих направлениях:

1. Философское значение, поскольку кибернетика дает новое представление о мире, основанное на роли связи, управления, информации, организованности, обратной связи и вероятности.

2. Социальное, т.к. кибернетика дает новое представление об обществе как организованном целом.

3. Общенаучное: во-первых, кибернетика дает общенаучные понятия, которые оказываются важными в других областях науки (управление, сложно-динамические системы); во-вторых, она дает науке новые методы исследования (вероятностные, стохастические, моделирование на ЭВМ); в-третьих, на основе функционального подхода «сигнал/отклик» кибернетика формирует гипотезы о внутреннем составе и строении систем, которые затем могут быть проверены в процессе содержательного исследования.

4. Методологическое, определяющееся тем, что изучение функционирования более простых технических систем используется для выдвижения гипотез о механизме работы качественно более сложных систем с целью познания происходящих в них процессов — воспроизводства жизни, обучения и так далее.

5. Техническое — создание на основе кибернетических принципов ЭВМ, роботов, ПЭВМ, породившее тенденцию кибернетизации и информатизации всех сфер жизни.

Особую роль в постнеклассическом естествознании играет эвристический потенциал категориального и математического аппарата синергетики, выступающей в качестве теории самоорганизации системных образований любой природы. Эти идеи близки общей теории систем, но особенность синергетики в том, что она акцентирует внимание на согласованном характере процессов самоорганизации в сложных системах.

Существенные изменения происходят в современном естествознании в связи с его ориентацией на исследование глобальных проблем, прежде всего, экологической проблемы.