1837

му залу, останавливался перед троном Людовика XII, лапами раскрывал свою грудь, и к ногам монарха выпадали белые лилии — символ в фамильном гербе династии Людовиков.

Историки утверждают, что французский философ Р. Декарт понятие рефлекса сформулировал, наблюдая во время прогулок по парку Фонтенебло за действием автоматических устройств, способных при приближении человека грозить ему пальцем, неожиданно пускать струи воды и пр. Механизм действия этих автоматов был весьма прост: достаточно было человеку наступить на замаскированный в траве рычаг, как немедленно приводился в действие фонтан.

В XVIII в. публика имела удовольствие любоваться игрой флейтиста и дударя, созданных Ж. Вокансоном. С помощью воздуходувных мехов и механических пальцев они воспроизводили до двадцати простых мелодий. Впечатление усиливалось тем, что устройства были выполнены в виде человеческих фигур. Ж. Вокансону принадлежит и техническая модель утки, которая могла плескаться в воде, ощипывать перья, крякать, «пить» воду, «клевать» зерна, переваривать их при помощи определенных химических препаратов и выделять в виде экскрементов.

Значительно более сложными программами обладали роботы. Их программы обеспечивали реагирование автомата на различные воздействия окружающей среды. Так, «мистер Телевокс» американского инженера П. Венсли «слышал» и исполнял ряд команд, отдаваемых свистком: включал пылесос, вентилятор, зажигал лампу, открывал и закрывал окна и двери. С помощью звуковоспроизводящего аппарата «Телевокс» произносил несколько фраз. Впоследствии он был переделан и стал исполнять обязанности дежурного у водопроводных баков одного из нью-йоркских небоскребов. Поддерживая необходимый уровень воды, он, когда это требовалось, пускал в ход насосы, отвечал по телефону на вопросы об уровне воды и работе насосов.

23

Приведенные примеры показывают, что действия всех этих автоматов жестко запрограммированы, а сами они являлись главным образом игрушками, служащими для потехи пресыщенной знати и развлечения публики. С возникновением и развитием капитализма назначение автоматов стало меняться, поскольку в эпоху промышленной революции возникла потребность автоматического регулирования тех или иных параметров двигателя, генератора, паровой машины (в зависимости от времени, пройденного пути и т. д.). Стали также создаваться первые устройства механического счета, что имело непосредственное значение для развития производства.

Уже сделанная Б. Паскалем счетная машина использовалась для расчетов при сборе налогов во Франции. В русле идеи механизации вычислительных операций позже работал математик и философ XVII—XVIII вв. Г. Лейбниц, по существу, усовершенствовавший машину Б. Паскаля в том отношении, что она стала способной осуществлять и операции умножения и деления. Изобретение русским инженером В. Т. Однером колеса, имеющего переменное число зубцов (1874), сыграло революционизирующую роль в создании арифметических машин.

Одним из первых, кто понял, что арифметические операции можно автоматизировать, построив механическую счетную машину, был английский изобретатель Чарльз Бэббидж. Однако без электроники (техника того периода могла предоставить в его распоряжение только храповики да зубчатые колеса), без соответствующей технической базы построить такую машину было делом чрезвычайно сложным. Тем не менее в 1833 г. Ч. Бэббидж сконструировал машину из блоков, выполняющих разные функции (память, арифметические действия и т. д.), а в 1912 г. А. Н. Крылов построил такую вычислительную машину, которая была способна решать обыкновенные дифференциальные уравнения.

24

Для решения сложных математических задач и логических операций требовались вычислительные устройства, созданные на иных принципах и из иных элементов. Только в 40-е годы в связи с достижениями в сфере автоматизации производственных процессов, а также в области математики и электроники стало возможным создание практически универсальных вычислительных машин. Широкое использование электроники ознаменовало качественно новый этап в развитии вычислительной техники.

Первые такие машины были созданы в 1944 г., а уже в 1946 г. построена электронно-вычислительная машина «Эниак», скорость работы которой составляла 5000 операций в секунду, так что она оказалась способной производить расчеты баллистической таблицы ведения огня за 30 секунд (вместо 20 часов, затрачиваемых при использовании обычных средств счета)2.

Таковы вкратце технические предпосылки возникновения кибернетики.

Социальные условия, технические предпосылки и теоретические источники кибернетики настолько тесно переплетаются, что зачастую трудно провести четкую грань между ними. Кибернетика как новое научное направление есть результат развития материальной и духовной культуры, всех сфер общественной жизни, ответ на запросы и науки, и практики. Еще раз отметим, что необходимость «автоматизации» отдельных сторон психических процессов, совершенствования организации и управления материальным производством, а также научно-технической деятельностью выдвигает проблемы этой науки на передний план. Электронно-вычислительные устройства образуют техническую базу кибернетики.

2 Следует заметить, что автоматическая вычислительная

25

2. Предмет и объект кибернетики

Место всякой науки в системе знаний определяется в первую очередь ее предметом, под которым обычно понимают изучаемые ею законы. Однако такой подход к кибернетике вряд ли может оказаться достаточно плодотворным. Дело в том, что кибернетику нельзя считать обычной частной наукой, изучающей определенные законы развития объектов в рамках той или иной формы движения материи. Вот почему до сих пор никто не открыл и не назвал ни одного закона кибернетики (кроме, пожалуй, закона необходимого разнообразия, который больше похож на принцип, чем на закон).

2.1. Специфика кибернетического подхода

Кибернетика — это новый подход к изучению процессов определенного рода. Предметом кибернетики следует считать, прежде всего, сам функциональный подход, в плане которого рассматриваются системы организованной природы — живые организмы, технические устройства и человеческие коллективы. Особенность кибернетики как науки, обладающей своими принципами, понятиями и методами, заключается в том, что она изучает упомянутые системы в плане развертывающихся в них процессов информации и управления.

Кибернетика — это и теория систем организованной природы, теория целесообразно организованных кибернетических систем, их функционирования, отрасль знаний междисципли-

нарного плана. Появление кибернетики означает новый угол видения, при котором упор делается на анализ поведения сис-

тем и информационно-регулятивной стороны изучаемых объ-

ектов. Кибернетика способствует становлению и развитию вероятностного стиля мышления в науке.

В связи с таким своеобразием кибернетики возникает вопрос, обладает ли она статусом науки, поскольку любая наука,

26

по в общем-то установившимся в философской литературе традициям, должна быть системой принципов, законов и категорий. Известно, кроме того, что многие из американских (и не только американских) специалистов под теоретической кибернетикой понимают не то, что составляет ее категориальный аппарат, а лишь совокупность проблем, связанных с разработкой, внедрением и эксплуатацией вычислительной техники. Для них кибернетика — это только логико-математическое моделирование умственной деятельности, проблема создания «искусственного интеллекта» и ничего более.

Вопрос, короче говоря, стоит так: имеет ли право на существование то, что мы здесь и в дальнейшем будем называть теоретической кибернетикой, выступающей в качестве базы функционального подхода в современной науке. Вопрос далеко не праздный, и его решение требует обстоятельного обсуждения.

По сложившимся воззрениям, кибернетика имеет полное право на статус науки уже потому, что для осуществления функционального подхода требуется определенная теория, необходимы логический концепт и определение соответствующих принципов, методов и понятий (это станет предметом обсуждения главным образом центрального, второго раздела).

Исходя из этих предварительных соображений, можно с уверенностью сказать, что кибернетику нельзя сводить ни к функциональному подходу, ни тем более к тем дисциплинам математического и технического плана, которые в специальной литературе еще часто фигурируют под названием теоретической кибернетики и непосредственно используются для эксплуатации ЭВМ и АСУ.

Общность и широта функционального подхода теоретической кибернетики делают его сходным с системноструктурным подходом (а кибернетику соответственно с общей теорией систем). Больше того, системно-структурный подход, как правило, используется в единстве с функциональ-

27

ным, образуя структурно-функциональный метод. Тем не менее их необходимо различать даже в экстенсивном плане — по количеству изучаемых объектов. Если общая теория систем является непосредственной, имеющей региональное значение методологией изучения всех без исключения системных объектов, то функциональный подход ограничивает свои притязания сферой кибернетических, т. е. целесообразно упорядоченных систем: в то время как при анализе обычных системных объектов исследователь отвечает на вопрос «как» и «почему», в случае с кибернетическими системами приходится ставить еще вопрос «для чего».

Возникшие в середине XX в. две интегративные науки междисциплинарного плана — кибернетика и ОТС — занимают промежуточное положение между философией и математикой как всеобщими науками, с одной стороны, и всеми остальными частными науками — с другой. Они возникли как ответ на запросы и теории, и практики.

Из сказанного по поводу предмета кибернетики вытекают, по крайней мере, два важных следствия. Во-первых, возникновение кибернетики не означает открытия какой-то особой формы движения материи, и в этом отношении кибернетика опять-таки сходна с общей теорией систем. Во-вторых, изучение теоретической кибернетики должно осуществляться не только и, по-видимому, не столько по линии преподавания ее в качестве самостоятельной научной дисциплины, сколько в плане выявления и учета кибернетического подхода в науках биологического, общественного и технического профиля.

Если раньше все окружающие нас объекты рассматривались преимущественно в аспекте их вещественноэнергетических характеристик, то кибернетика делает акцент на анализ информационно-регулятивных процессов и характер поведения, функционирования систем. Проблема «коня» в этом смысле перерастает, по образному выражению Н. А. Бернштейна, в проблему «всадника и коня», в которой «всад-

28

нику», т. е. информационно-регулятивной стороне рассматриваемых процессов, отводится первостепенная, ведущая роль (для взрыва, скажем, гигантской электростанции или запуска космической ракеты мощностью 20 млн. лошадиных сил достаточно послать небольшой по силе импульс тока).

Все сказанное позволяет говорить о кибернетике не как о рядовой частной науке, а как о целом научном направлении, знаменующем собой принципиально новый подход к изучению и объяснению сложных явлений организованной природы, направлении, в недрах которого вызревают такие имеющие большое практическое значение ветви знания, как биони-

ка, системотехника, эргономика (в частности, инженерная психология), науковедение, теория научной организации тру-

да. Такое положение дел во многом объясняется использованием кибернетикой принципов общей теории систем, которая выступает при этом как бы метатеорией.

От предмета кибернетики (общие черты процессов информации и управления в системах организованной природы) следует отличать объект этой науки — абстрактную функциональную систему (потому-то кибернетика—это и теория функциональных систем), а практически — все конкретные системы, действующие в живой природе, обществе и технике.

Итак, если в XIX в. возникла неэвклидова геометрия и неаристотелевская логика, то XX в. дал нам неньютоновскую механику и кибернетику, которые нанесли сокрушительный удар по лапласовскому детерминизму. Чтобы яснее представить себе своеобразие кибернетической науки, имеет смысл остановиться на соотношении теоретической кибернетики с двумя всеобщими научными дисциплинами—математикой и философией.

29

2.2. Математика и кибернетика

Вопрос о соотношении математики и кибернетики представляет особый интерес. Известно, что кибернетика с самого начала своего возникновения широко использует математические методы и теории, стимулируя в свою очередь не только развитие последних, но и возникновение новых математических дисциплин (математическая кибернетика), обслуживающих в первую очередь электронно-вычислительную технику и АСУ. При эксплуатации ЭВМ математика используется настолько широко, что некоторые ученые склонны были даже считать кибернетику математической дисциплиной. Очевидно, что никакая естественная, а тем более общественная наука не сводится к математике, не может быть поглощена своим математическим аппаратом, сколь бы мощным он ни был. Кибернетика не может рассматриваться как часть математической науки. Для более подробной и убедительной аргументации тезиса следует остановиться на специфике математического освоения действительности, тем более, что результаты освещения этого вопроса впоследствии будут использоваться нами неоднократно.

По своей природе математика, как и философия, абстрактная и весьма обширная область знаний. Иногда считают, что философия изучает только качественную сторону явлений действительности, а математика — лишь количественную (И. Кант и др.). Такое понимание предмета философии и математики является упрощенным. Дело в том, что философия посвоему изучает и количественную сторону объектов, а современная математика способна выразить с помощью своих средств не только чисто количественную, но и в какой-то степени качественную сторону изучаемого явления, не только форму, но и момент содержания. Исходные математические понятия числа и фигуры действительно выражают количественную сторону объектов действительности. Объекты же со-

30

временной математики—это «чистые», «абстрактные» структуры (Н. Бурбаки), которые представляют собой результат значительной идеализации и даже идеальные элементы, так что логические конструкты и последующие теоретические построения математики зачастую оказываются лишенными элементов наглядности.

Коренная особенность математики, тяготеющей по своей природе к естественным наукам, заключается, на наш взгляд, в том, что в ее исходных понятиях фиксируется момент дискретности (прерывности) реальных структур, в то время как философия и все остальные науки изучают реальные структуры объектов такими, какими они являются на самом деле, т. е. прерывно-непрерывными. Водораздел между философией и математикой идет, строго говоря, не по линии категорий «форма» и «содержание», «количество» и «качество», а главным образом по способу описания действительности, можно сказать, по степени, уровню сходства объекта науки с реальным объектом. И это, видимо, главное. Изучаемые философией (и другими «неточными» науками) теоретические объекты в общем и целом сходны с реальными объектами, в то время как математические науки в некотором смысле «конструируют» свой объект изучения.

На первый взгляд кажется, что, скажем, уравнение вида У=аХ2 выражает и момент непрерывности, и момент дискретности: достаточно подставить какое-то действительное число в качестве аргумента X, и мы получим соответствующее дискретное значение функции У. Налицо как будто воплощение единства дискретного и непрерывного, их сочетание в одной формуле. Однако при более вдумчивом подходе к этому вопросу оказывается, что способ подстановки — всего лишь метод перехода от непрерывной функции к дискретным значениям. Другими словами, описываемая приведенным в качестве примера уравнением парабола выражает фактически только непрерывность. Возможность же перехода к прерывному, вы-

31

ражаемому средствами дискретной математики, осуществляется обычно методом аппроксимации и ни в коем случае не может служить доказательством того, что уравнение типа У=аХ2 выражает и дискретность, и непрерывность одновременно. О том же свидетельствует и обратный процесс перехода (к непрерывной функции): такое движение возможно лишь путем "перехода к пределу», который демонстрирует скорее невозможность подобного перехода без упрощений, имеющих

вданном случае принципиальный характер. Одним словом, математика описывает действительность, всегда огрубляя ее, поскольку в своих исходных понятиях отображает, фиксирует момент дискретности явлений внешнего мира.

Отсюда и принципиальное отличие, специфика метода построения и развертывания математических дисциплин. Все они используют аксиоматический метод построения теорий, ко-

торый предполагает несколько исходных, принимаемых без доказательства аксиом, а также логические правила вывода. При этом для обозначения математических объектов используются символы искусственного языка.

Примечательно то, что если в философии развитие понятийного аппарата предполагает неуклонное «приближение» его к изучаемой действительности, то в математике мы имеем

визвестном смысле нечто противоположное: только некоторые исходные понятия и положения (натуральные числа, например, десятичная система которых соответствует количеству пальцев на руках) имеют свои непосредственные истоки в макромире, сходны с отображаемой реальной действительностью; все же остальные выводятся дедуктивным путем и обычно утрачивают свой наглядный характер, подчас приобретая вид произвольных логических конструкций (отрицательные, мнимые, комплексные числа и т. п.). Сказанное не означает, что математические теории не имеют никакого «выхода» через содержательную, «описательную» часть науки к объективной реальности. Подобно мифическому Антею, математика

32