книги из ГПНТБ / Бирюков, Б. В. Кибернетика и методология науки

16. Обобщение понятия машины. Автоматизация и основной гносеологический

результат кибернетики

Характерной особенностью подхода кибернетики ъ проблеме изучения нейродинамических и интеллектуаль­ ных процессов, заметил В. М. Глушков, являются уста­

собой познавательный аспект проблемы, а автоматизация прикладной» (В. М. Глушков, 1966, стр. 3). Эти установ­ ки порождают ряд важных в философском и практическом отношениях вопросов. В их числе — осмысление того обоб­ щения понятия машины, которое принесла кибернетика, рассмотрение проблемы возможностей автоматизации ин­ теллектуальных процедур и их социальных аспектов.

Сначала о понятии машины. К нему следует подходить исторически. В частности, необходимо учитывать разли­ чие между понятием машины в XIX в. и современными представлениями о ней. В прошлом столетии преобладали два рода машин: машины-двигатели и рабочие машины; в реальной практике они различным образом комбиниро­ вались друг с другом. Рассматривая черты машинной тех­ ники XIX в., К. Маркс писал: «Всякая развитая совокуп­ ность машин [entwieckelte Maschinerie] состоит из трех существенно различных частей: машины-двигателя, пере­ даточного механизма, наконец машины-орудия, или рабо­ чей машины»; «...рабочая машина — это такой механизм, который, получив соответственное движение, совершает своими орудиями те самые операции, которые раньше ра­ бочий совершал подобными же орудиями42. Подчеркнем, что Маркс не дает о п р е д е л е н и я машины, годного для любых машин, — тем более для будущих машин и систем машин. Он имеет целью охарактеризовать современную ему «развитую совокупность машин». Не удивительно, что под эту характеристику не подпадает такой издавна известный механизм, как часы, — «первый автомат, упо­ требленный для практических целей» 43. Тем более под нее не подходят современные вычислительные машины и дру­ гие кибернетические устройства.

42 К. Маркс. Капитал, т. I, стр. 378—379.

41 К. Маркс, Ф. Энгельс. Избранные письма. 1947, стр. 137.

112

Но у К. Маркса была, конечно, и более общая йДея машины — как созданного человеческой рукой органа че­ ловеческого мозга44. Развитие кибернетики подчеркнуло плодотворность этой идеи. Оно привело к тому, что сущест­ вовавшее ранее общее понятие машины — понятие, с ко­ торым К. Маркс связывал и автоматическую систему ма­ шин (машинами здесь выполняются все необходимые ра­ бочие операции без какого-либо вмешательства человека; рабочий осуществляет лишь общий контроль за механиз­ мами; см.: А. А. Зворыкин, Н. И. Осьмова, В. И. Чернышев, С. В. Шухардин, 1962, стр. 114— 115), — значительно расширилось по своему содержанию. Это было связано с тем, что начиная с 40-х годов нашего столетия началось стремительное конструирование и применение машин, ко­ торые ни в XIX, ни в первых десятилетиях XX в. не полу­ чили сколько-нибудь заметного распространения,— машин для переработки информации. Современные быстродейст­ вующие цифровые вычислительные, информационно-логи­ ческие и управляющие машины, разнообразные электрон­ ные и иные автоматы служат не для преобразования энер­ гии из одной формы в другую с целью приведения в дейст­ вие машин-орудий и не для производства промышленной продукции, а для осуществления процессов сбора, хране­ ния, передачи и переработки информации, необходимых при автоматизации математических вычислений и логиче­ ских выводов, актов управления и принятия решений и т. п. Но это означает, что содержание понятия машины меняется: оно обогащается за счет ряда важных свойств, характеризующих машины, рассматриваемые в кибернети­ ке (хранение и переработка информации; использование в числе принципов работы машины вероятностно-статисти­ ческих закономерностей; «обогащение» поведения машины результатами собственной «истории», и др.).

Кибернетические устройства служат для усиления не физических воздействий мускульной силы человека, а не­ которых операций, процессов и т. п. его мыслительной дея­ тельности. Поэтому, как справедливо подчеркивают ряд ав­ торов (например, А. И. Прохоров, 1964), для современной науки понятие машины имеет более общий характер, нежели для науки XIX столетия. Говоря о машине, мы часто имеем в виду осуществляемые ею процессы нерера-

44 «Большевик», 1939, № 11—12, стр. 63.

113

ботки информаций; пройсходящйе в машине процессы энергетического характера часто интересуют нас лишь по ­ стольку, поскольку они связаны с процессами передачи и переработки информации.

Учитывая то новое, что внесла кибернетика в наше представление о машине, следует, однако, не упускать из виду гносеологический аспект понятия машины. Диалекти­ ко-материалистическое понимание машины исходит из того, что она является средством развития, совершенство­ вания, «усиления» естественных сил человека. Согласно этому пониманию, машина служит для увеличения мощи человека, для умножения его возможностей, связанных с осуществлением разнообразных трудовых, производствен­ ных процессов, а вовсе не для какого-то «вытеснения» чело­ века из процесса создания материальных и духовных цен­ ностей. Речь при этом идет не только о трудовых процессах, связанных с преобразованием формы энергии или с воз­ действием на вещество природы, на объект труда, но, как мы знаем, и о процессах управления и информационных процессах, без которых немыслимо материальное произ­ водство. Тезис о машине как средстве расширения возмож­ ностей человека в любых областях его деятельности — в области интеллектуальной деятельности, умственного труда не меньше, чем в областях, которые по традиции относи­ мы к областям физического труда,— получил дальнейшее развитие в кибернетике, в разработке современных ЭВМ и автоматов, гигантски расширяющих мощь человеческого разума.

Расширение понятия машины выдвигает задачу мето­ дологического анализа проблемы о с о о т н о ш е н и и воз ­ м о ж н о с т е й о б щ е с т в е н н о г о ч е л о в е к а и к и ­ б е р н е т и ч е с к и х у с т р о й с т в — машин для перера­ ботки информации. Эта проблема является конкретизацией идей, группирующихся вокруг основного гносеологическо­ го результата кибернетики. Последний состоит в том,

что любая область деятельности людей (в том числе дея­ тельности интеллектуальной), описанная на языке с чет­ кой семантикой, может быть в принципе передана машине. Методологическая функция этого результата весьма серьезна — из него следует недопустимость каких-либо априорных ограничений возможностей кибернетических устройств, в том числе устройств, могущих появиться в бу­ дущем, при любом мыслимом развитии цивилизации. Од­

114

нако реальная «применимость» его основана на том, что он предполагает абстракцию п о т е н ц и а л ь н о й осущест­ вимости. Отказ от этой абстракции переводит проблему возможностей кибернетических устройств в вопрос о ф а к ­ т и ч е с к о й осуществимости (на данной ступени развития науки) математико-логической формализации (в том или ином, быть может, и «ослабленном» — например, в духе эвристического программирования — смысле) задач неко­ торого класса и автоматизации их решения с помощью имеющихся в распоряжении цивилизации кибернетических машин и автоматов.

Фактическая осуществимость определяется достигну­ тым (на данном этапе истории) уровнем науки и кон­ структивными (инженерными) возможностями человече­ ства, возможностями общества (обществ) в оперировании определенными массами вещества и энергии, его способно­ стью реализовывать процессы определенных пространст­ венно-временных масштабов и сложности.

Сказанное означает применимость (кибернетических) машин — и связанных с ними идей и теорий — к любой сфере интеллектуальной деятельности человека, в которой на данной ступени науки и техники открылась реальная возможность строгого, на языке современной формальной логики и математики, выражения тех или иных закономер­ ностей. Ибо применение машины для автоматизации лю­ бого трудового процесса или процесса переработки инфор­ мации человеком, для моделирования процесса его интел­ лектуальной деятельности необходимо предполагает выра­ жение закономерностей соответствующих областей с по­ мощью строгих математических и логико-математических средств. Использование современных вычислительных и информационных машин для решения задач, возникающих в естественных и гуманитарных науках, требует поэтому широкого применения средств математики и логики в об­ ластях, относящихся к изучению природы, общества и че­ ловеческого мышления.

Опыт развития науки (и кибернетики в том числе) убе­ ждает в подвижности границы между потенциально воз­ можным и реально достижимым. То, что вчера рассматри­ валось лишь как потенциально осуществимое, становится сегодня или будет завтра осуществимым реально. Граница между потенциальным и реальным всегда существует, но она сдвигается в ходе развития науки и практики; в этих

115

циальными факторами, в том число характером и ведущи­ ми линиями научно-технического развития как неотъемле­ мого элемента социального развития вообще. В понятие конструктивных возможностей человечества на данной ступени социального развития с необходимостью включа­ ется — как ведущий — социальный фактор: инженерная де­ ятельность людей протекает в определенных обществах, социальных структурах, в определенных социально обу­ словленных формах. Как справедливо подчеркнул В. М. Глушков, вопрос о соотношении возможностей ин­ формационной машины и мышления человека должен ре­ шаться «прежде всего в и с т о р и ч е с к о м плане и лейшт. поэтому вне компетенции кибернетики или другой естест­ венной науки» (В. М. Глушков, 1963, стр. 17).

Существенная черта человеческой деятельности — ее целенаправленный характер. Поэтому ответ на вопрос с реальных возможностях кибернетических устройств па данном этапе социально-исторического и научно-техниче­ ского развития зависит не только от достигнутых кон­

кибернетики, вполне можно допустить поэтому ситуации, когда некоторое направление технико-кибернетического развития, реально осуществимое на данной исторической ступени, окажется в стороне от главных целей, которые ставит общество, и в силу этого не получит (полностью или в существенной части) реализации. Можно предста­ вить себе, что такой целью может оказаться, например, создание антропоморфных («человекоподобных») киберне­ тических устройств.

В период становления кибернетики в научной и попу­ лярной литературе оживленно обсуждался вопрос о возможности «мыслящих машин». В настоящее время осо­ знано, что для строгой постановки этого вопроса — в той мере, в какой она возможна — наука (в частности, психо­ логия) еще не выработала требуемых точных понятий.

Проблеме определений (вернее, отсутствию определе­ ний) разума человека и «машинного интеллекта» в кибйр- нетико-методологической литературе уделяют немало з

116

внимание. На I Международном конгрессе по кибернетике (Лондон, 1969) об этом говорил, например, президент

определения разума, не связанного с теми или иными фор­ мами его «реализации». Однако на этом пути возникают большие трудности. Легче описать (хотя бы на примерах) некоторые характерные черты мышления — такие, как его «творческий» характер или способность, в определенном смысле, «создавать» новую информацию. Однако проблема по сути дела все вновь и вновь возвращается к феномену сознания. И естественный тезис о том, что о наличии со­ знания у системы можно судить только по ее поведению, позволяет выдвинуть гипотезу о невозможности какого-то' «абсолютного» определения сознания.

Конечно, при любом разумном определении мышления бесспорно, что современные кибернетические машины не мыслят. Нередко употребляющееся выражение «мыслящие машины» служит просто для того, чтобы подчеркнуть факт сходства в функционировании современных автоматов (со­ ответствующим образом запрограммированных ЭЦВМ, специализированных кибернетических устройств и т. п.) и работы мозга, деятельности человеческого мышления. Убедительным в философском плане представляется гипо­

обществе, имеющее интеллектуальные (и иные) п о т р е б ­ ности, обладающее сознанием и самосозпанием и поль­ зующееся естественным языком для обмена мыслями с другими разумными существами.

Методологически осмысленным эквивалентом (уточне­ нием, экспликатом) вопросов об определений созйанйя, интеллекта и о возможности «мыслящих машин» являются задачи кибернетического моделирования интеллектуалъ-' ных процессов. Кибернетика — и создаваемые в русле ее концепций преобразователи информации и программы ДляЭЦВМ — открывает все более широкие возможности выхо­ да в глубокие области формализованного представления и модельного воспроизведения мыслительных процедур. Осо­ бую роль здесь призваны сыграть эвристические методы: разработка программ, имитирующих свойственные чело­ веку приблизительные обобщения и аналогии; разработка

ІІ7

кибернетических устройств и программ для ЭЦВМ, про­ являющих способности к обучению и самообучению, само­ настройке и самоорганизации; создание автоматов, способ­ ных к опознаванию образов и выработке машинных ана­ логов абстрактных понятий; конструирование преобразо­ вателей информации, осуществляющих машинное выведе­ ние логических следствий и построение доказательств теорем; создание автоматов, способных к имитации форм «коллективного поведения» и к самовоспроизведению, и т. п. Перспективность этих методов — в принципиально­ методологическом плане — следует видеть в том, что они соединяют воедино моделирование в его двух упомянутых в предыдущем параграфе типов: моделирование с о д е р ­

жа н и я интеллектуальной деятельности и моделирование

ееф у н к ц и о н а л ь н ы х механизмов. Развитие такого —

синтетического — моделирования интеллектуальных про­ цессов, строящегося на прочной основе конкретных нейро­ физиологических, психологических и содержательно-логи­ ческих данных, и дает возможность надеяться на дальней­ шее продвижение в раскрытии феномена интеллекта.

Математическое и техническое моделирование мысли­ тельной работы человека лежит в основе автоматизации интеллектуальных процедур. Такая автоматизация состав­ ляет настоятельную необходимость для современной науки и техники, общества в целом. В ходе нее создаются маши­ ны и машинные программы, позволяющие восполнять не­ достатки человеческого познавательного аппарата (связан­ ные, например, с недостаточным быстродействием челове­ ческой психики, ее ограниченной надежностью, изъянами в точности при решении многих задач и т. п.), расширять возможности интеллекта с помощью кибернетических «усилителей мыслительных способностей». Относительно возможностей такого рода «усилителей» — их еще называ­ ют, быть может не очень удачно, устройствами «искусст­ венного интеллекта» или «искусственным мозгом» — не­ правомерно, конечно, выдвигать какие-либо априорные ограничения.

Следует подчеркнуть, что упомянутые работы вовсе нс ставят своей целью «замену» человека или «подмену» его мышления — с присущими последнему чертами активности и творчества — работой машины. На место псевдопроблемы «человек или кибернетическая машина» (которая иногда рбсуждается в литературе), как отметил В. М. Глушков,

118

Гл а в а II

МЕТОДЫ

Новая наука вызвала существенные сдвиги в мето­ дах научного исследования. Она привела к проникновению в познание широкой гаммы приемов моделирования, фор­ мализации, алгоритмизации и связанных с ними понятий, к своеобразной экспансии функционального подхода в научных разработках. Именно методы и понятия, идущие от кибернетики, во многом определяют ряд новых тенден­ ций в развитии науки и техники — тенденций, которые, вне всякого сомнения, в обозримом будущем будут только усиливаться. В настоящей главе и пойдет речь о расширя­ ющемся применении в науках о природе, обществе и чело­ веке некоторых общих логико-кибернетических методов исследования. Ее задача в том, чтобы показать тенденции развития методологии научного исследования в естествен­ нонаучных и гуманитарных областях, порожденные ки­ бернетизацией и идущими рука об руку с ней логизацией и математизацией знания.

1. О методах науки

Термин «наука» применяется как для обозначения всей развивающейся системы человеческих знаний, получаемой на пути специальных исследований, доказательств, экспе­ риментов и т. п., так и для указания на отдельные области этой системы знаний — на отдельные науки (в этом слу­ чае этот термин используется с соответствующими прила­ гательными) . Современная паука в целом — это развет­ вленная система научных дисциплин, научных направле­ ний и теорий, делящихся на виды и подвиды и находящих­ ся в сложных отношениях друг с другом.

При рассмотрении структуры науки приходится учи­ тывать много разных сторон: виды наук по их предмету и

120