книги из ГПНТБ / Жуков Н.И. Философские основы кибернетики

ного и непрерывного, есть, видимо, самый сложный и ве­ роятностный по своему характеру акт поведения высше­ го животного (вспомним пример погони волка за овцой).

Подробно структуру ЦПА разработал советский фи­ зиолог П. К. Анохин, считающий, что выявление п уст­ ранение рассогласования осуществляется акцептором действия, который формируется вместе с целью и соот­ ветствующей программой ее выполнения. По нашему мнению, биологическая цель как идеальное предвосхи­ щение результата дальнейшей деятельности животно­ го — важнейший компонент психического, так что поло­ жительную обратную связь, которая необходима для достижения этой цели, можно рассматривать в качестве функционального критерия психики в живой природе.

Характерно, что у животного имеются многочислен­ ные внутренние петли обратной связи иного вида, чем рассмотренные нами выше. Так, по замыкаемым через ннтерорецепторы петлям осуществляется сигнализация на различные уровни ЦНС (которые ради простоты на схеме 9 не показаны) о состоянии и положении органов и частей тела, а также настройка органов чувств (см. б на схеме 9). Таким способом организм постоянно осу­ ществляет сложный афферентный синтез, обеспечивает

соответствующей конкретной ситуации установка и обу­ словливает формирование биологической цели.

Итак, любая функциональная система в организме анатомически представляет собой замкнутое трехмер­

цессы обладают четырехмерным континуумом, имеют спиралевидный характер. Все они осуществляются с ис­ пользованием обратной связи, так что им присуща на­ правленность, непрерывность и целесообразность.

В заключение отметим, что и ЦПА следует рассмат­ ривать лишь как фрагмент поведения животного на всем протяжении жизни (Н. Винер, Р. Эшби), а рефлектор­ ную теорию — по принципу соответствия — как часть более общей теории поведения высшего животного. Современный этап науки требует более тесного единения

60

физиологической и психологической наук, которое и поз­ волит осуществить решение комплексных проблем дея­ тельности мозга.

Литература

тура поведения. М., 1964.

Ги мые л ь шт е і ' і б Е. X. Кибернетика и понятие цели. «Фило­

основных понятии кибернетики. «Вопросы философии», 1967, № 5. Философские вопросы биокибернетики. М., 1969.

Ш м а л ь г а у з е и И. И. Кибернетические вопросы биологии. М., 1968.

7. ПОНЯТИЕ УПРАВЛЕНИЯ И ПРОБЛЕМА СУЩНОСТИ ЖИЗНИ

Следующим объектом анализа является понятие управления как важнейшее в кибернетике. Рассмотрим его объем и содержание, связь с некоторыми философ­ скими и кибернетическими понятиями.

До возникновения кибернетики понятие управления имело антропоморфный вид, характеризовало лишь че­ ловеческую деятельность. В настоящее время оно полу­ чило обобщение до уровня кибернетических абстракций и как обязательный момент включается в дефиницию кибернетической науки. В связи с экстенсивным разви­ тием этого понятия в литературе иногда высказывается мнение о необходимости толкования управления как все­ общего понятия (Ш. Алиев, А. Теплов). Однако совер­ шенно ясно, что до возникновения систем саморегуля­ ции (и вне их деятельности) говорить об управлении нельзя иначе, как только в метафорическом смысле. В противном случае мы рискуем встать на позиции телео­ логии (Э. Кольман, Б. С. Украинцев) в старом, спеку­ лятивном смысле этого слова.

Регулирование и управление, устойчивость и измене­ ние. Между понятиями регулирования и управления су­ ществуют родо-видовые отношения, и регулирование

61

рассматривается как частный случай управления, когда целью функциональной системы является поддержание определенного параметра регулируемой системы более пли менее постоянным.

Эти отношения усложняются тем, что управление в определенном смысле можно рассматривать как регули­ рование, а регуляцию — в качестве управления. Дело в том, что гомеостатическое регулирование для обеспе­ чения оптимального режима деятельности системы (поддержание физиологических констант в организме, например) тоже предполагает определенные изменения регулируемого объекта в соответствии с изменениями в окружающей среде. В свою очередь, управление есть в известном смысле регулирование, ибо целесообразное изменение управляемого объекта предполагает обеспе­

со средой, как обеспечение устойчивости для дальнейше­ го изменения и развития системы. Различие этих поня­ тий, как видим, относительно. В таком же духе соотно­ сятся между собой цель и целесообразная константа, поддерживаемая действиями регулятора.

Гомеостатическое регулирование является «водораз­ делом» (В. А. Бокарев) между управляемыми и неу­ правляемыми системами. Гомеостаз «в чистом виде» встречается только в технике (термостат- и другие не­ сложные устройства). Гомеостатическое регулирование является необходимым условием и вместе с тем под­ чиненным моментом всякого процесса управления.

С точки зрения кибернетики организм, например, суть совокупность огромного количества взаимосвязан­ ных функциональных систем регуляции разного уровня, где роль первой скрипки принадлежит ЦНС, использую­ щей в своей работе положительную обратную связь для достижения цели в собственном смысле этого слова. При этом мозг не загружен заботой об управлении всеми процессами организма: регулирование возложено на два других основных уровня регуляции — подкорку и ре­

62

цессов в организме) или внешней опасности мозг «вме­ шивается» в эти процессы регуляции.

Так, при эмоциональном состоянии организма (страх, ярость и пр.) наблюдается координированная пере­ стройка в работе целого ряда систем, ответственных за

вышается свертываемость и давление крови и пр. Про­ исходит, таким образом, «выключение» ряда гомеоста­ тических механизмов — регуляторов более низкого уровня. Такое управляющее воздействие мозга в целом целесообразно, ибо обеспечивает мобилизацию всех ре­ сурсов и возможностей организма (впрочем, длительные по продолжительности отрицательные эмоции могут в итоге привести к расстройству некоторых систем регу­ ляции, к заболеванию).

«Поэтажное» управление и регулирование чрезвы­ чайно целесообразно, экономично и имеет для человека большое теоретическое и практическое значение. Прин­ цип иерархии управления используется давно и широко в системах общественного производства. К примеру, главный специалист предприятия вмешивается в дея­ тельность низовых звеньев только в случае необходимо­ сти: управление производством на местах доверено мас­ терам своего дела. Этот принцип в различной форме проявляется во всей организованной природе, иллюстри­ руя единство централизации и относительной автоном­ ности управления в иерархических системах. Без выпол­ нения такого условия нельзя надеяться на решение про­ блемы оптимизации управления (процессы управления не всегда, к сожалению, оптимальны).

Такова вкратце сложная взаимосвязь понятий регу­ ляции и управления с целью и целесообразностью, ус­ тойчивостью и изменением.

Понятие управления в литературе употребляется в

мается совокупность, лучше сказать, система упорядо­ ченных воздействий со стороны управляющей системы на управляемый объект с целью достижения какого-то целесообразного эффекта. В этом случае, стало быть, под управлением понимается упорядоченное ответное действие управляющей системы (см. схему 6), включаю-

63

щее в себя информацию как момент, как средство до­ стижения цели. Последнее не означает, что понятие ин­ формации поглощается понятием управления, посколь­ ку, например, осведомительную информацию, получае­ мую от управляемого объекта, никак нельзя считать частью управления в узком смысле (исключая случаи взапыоуправления систем одного уровня).

Но, может быть, управление есть свободная инфор­ мация, вырабатываемая и посылаемая управляющей си­ стемой? Отрицательный ответ на этот вопрос следует хотя бы из факта существования более широкой и стро­

определенности объекта путем активного уравновешива­ ния его со средой, приведение системы в нужное состоя­ ние путем соответствующих упорядоченных воздействий на ее параметры (А. И. Берг). При таком, более широ­ ком толковании управления (которое, кстати, включает в себя первое как часть в целое) оно выступает свойст­ вом всей системы управления, особенностью всякой

Сущность управления — в достижении цели, а содер­ жание управления— в приведении управляемого объ­ екта в соответствие с целью (обычно от состояния более вероятного к менее вероятному).

Сформулируем общие принципы управления. Важнейшим логически исходным принципом всякого

управления является, очевидно, принцип органического единства управления, информации и обратной связи. В неживой естественной природе имеются лишь предпо­ сылки управления в виде закономерностей развития ма­ териального мира. Только с возникновением жизни эта потенциальная возможность материи реализуется. Ис­ пользование принципа обратной связи в процессах управ­ ления и регулирования становится возможным бла­ годаря целесообразности структуры и функции всех эле­ ментов естественной кибернетической системы, ее общей организации, упорядоченности.

Отсюда относительная самостоятельность, активность и двойная детерминация деятельности систем саморегу-

64

ляцпи, способность к опережающему отражению и вы­ бору поведения на основе необходимого разнообразия степеней свободы системы и ее компонентов.

Наконец, структура кибернетической системы пред­ полагает обязательную иерархию подсистем п элемен­ тов, не только координацию, но и субординацию их, а также принцип усиления, без которого не обходится ни один процесс управления.

В силу многоярусностп и сложности систем управ­ ления различают внутреннее управление и внешнее, хотя различие между ними относительно. Различают также целый ряд видов управления в соответствии со специфи­ кой функциональных систем в обществе, живой приро­ де, технике. Каждый из этих видов имеет, естественно, своп особенности. Рассмотрим в качестве примера управ­ ление в живой природе, поскольку здесь особенно хорошо видна эвристическая роль кибернетической кате­ гории «управление» для решения такой, скажем, слож­ ной проблемы философии и естествознания, какой явля­ ется проблема сущности органической жизни.

Особенности биологической регуляции. Мы уже отме­ чали, что в обмене веществ различают три стороны — ве­ щественную (субстратную), энергетическую и информа­ ционно-регулятивную. Все отдельные звенья обмена ве­ ществ ученым в принципе известны и не представляют собой ничего необычного, поэтому специфику живого определяет характер взаимосвязи веществ на молеку­ лярном (атомном) и субатомном уровнях, особая фор­ ма организации материального субстрата.

Очень метко специфику живого подчеркнул А. СентДьердьи: «Биология, — пишет он, — это наука о неверо­ ятном, и я думаю, что в принципе для организма сущест­ венны только статистически невероятные реакции. Если бы метаболизм осуществлялся в результате ряда веро­ ятных и термодинамических спонтанных реакций, то мы сгорели бы и вся машина остановилась бы, подобно ча­ сам, лишенным регулятора. Реакции контролируются тем, что они статистически невероятны и могут происхо­ дить только благодаря специфическим механизмам, способным обеспечить их регулирование. Таким обра­ зом, в живом организме становятся возможными реак­ ции, которые кажутся физику невозможными или, во

всяком случае, «невероятными»1. Остановимся на этой специфике несколько подробнее, понимая в данном слу­ чае под обменом веществ в широком смысле и самооб­ новление, и обмен веществом, энергией и информацией между организмом н средой2.

В работе машины, любого технического устройства мы видим те же три момента — вещественный, энергети­ ческий и информационно-регулятивный. Однако само­ регуляция в живом — это нечто, качественно отличное от управления п регуляции в технике. И существенно здесь то, что информационно-регулятивные процессы в клетке, являясь моментом обмена веществ, совершаются в условиях наличия внутренних обратных связей прак­ тически во всех направлениях: все порции перемещаю­ щегося внутри клетки вещества не могут не влиять на ход реакций по причине всесторонней согласованности последних, тогда как в технических устройствах внут­ ренние обратные связи предусматриваются человеком лишь в одном или нескольких отношениях (регулирова­ ние по скорости, по температуре и т. п.).

Саморегуляция клетки в указанном смысле есть пол­ ная саморегуляция, а- регуляция в технике — только бледная копия ее. Полная саморегуляция требует само­ обновления, необходимого не только для борьбы с дест­ рукцией органоидов клетки, с возрастанием биологи­ ческой энтропии, но и для активного уравновешивания организма со средой путем ее моделирования с опере­ жением. Словом, она требует биологического обмена веществ в широком смысле, который является единст­ венно возможным способом получения для этого энер­ гии извне. Только биологический обмен веществ мог дать начало биологической эволюции.

Полную саморегуляцию не следует абсолютизиро­ вать хотя бы в силу вероятностного характера обмен­ ных процессов. Кроме того, при резком изменении среды

66

Возможность регуляции систем искусственной при­ роды только в одном или нескольких отношениях демон­ стрирует зависимость последних от человеческой дея­ тельности. Напротив, полная саморегуляция и жизнь возникли без чьего-либо участия, кроме сил природы. В этом смысле живая система обладает автономностью, способна к самостоятельному развитию. Автономность эта тоже относительна, поскольку должно осуществлять­ ся противоречивое единство организма со средой.

Напомним еще об одной важной особенности биоре­ гуляции. Она заключается в том, что вещественно-энер­ гетические и информационно-регулятивные явления в ор­ ганизме— суть стороны единого процесса обмена ве­ ществ. В машинах же эти процессы протекают как бы раздельно, и об уменьшении энтропии, например, здесь приходится говорить отдельно по отношению к собствен­ но информационным процессам (в случае самообучения машин), при условии непрерывной подачи энергии из­ вне — в какой-то мере к энергетическим (термодинами­ ческая энтропия) и никогда — по отношению к субстра­ ту, вещественным процессам самой машины, так как детали ее неизменно изнашиваются, ломаются, ржаве­ ют и т. д. (даже в том случае, если они не работают), т. е. энтропия их постоянно возрастает.

Таковы важнейшие особенности биологической регу­ ляции, которая выступает существенной стороной обме­ на веществ.

Из всего сказанного следует, что кибернетический подход к выяснению сущности биологических процессов жизни не только подтверждает правильность определения жизни Ф. Энгельсом, но и дает возможность конкрети­ зировать его, позволяет нащупать более глубокую сущ­ ность этого явления. Не вообще обмен веществ, а его ин­

регуляции, которая имеет свои особенности. Отсюда понятно, почему биологическим «атомом» считается клет­ ка; только целостная система способна.породить новое качество (не обязательно на белковой основе) . Органиче­ скую жизнь можно определить как способ существова­ ния высокоорганизованных систем автономной, и.подпой регуляции, необходимо предполагающей обмен', веществ.

Такое толкование проблемы позволяетсИФіетитв1на­

конец на вопрос о причинах несводимости биологиче­ ских явлений без остатка к сумме физических и химиче­

что живая система обладает биологической регуляцией, позволяющей осуществлять активное уравновешивание организма со 'средой путем приспособления. Тем самым наносится удар по различным виталистическим и меха­ ническим концепциям, которые являются результатом гипостазирования пли игнорирования специфичности жизненных процессов. Биологическая кибернетика, та­ ким образом, как бы перебрасывает надежный мост между физикой и химией, с одной стороны, и биологи­ ей— с другой, образуя совместно с первыми качествен­ но новый этап в изучении живой природы.

Итак, сохранение живой системой своей качествен­ ной определенности требует внутреннего моделирования (с опережением) внешних условий среды и адекватного поведения организма. Это оказывается возможным лишь на путях биологической регуляции, предполагающей об­

ет» жизнь, давая начало биологической эволюции. Биологическая регуляция характеризуется тремя ос­

новными особенностями — полнотой и автономностью саморегуляции, выражающей всестороннюю согласован­ ность биохимических реакций, нераздельностью инфор­ мационно-регулятивной и вещественно-энергетической сторон обмена веществ, вероятностным характером этих процессов.

Литература

Ф. Э н г е л ь с. Диалектика природы. М., 1950.

сы философии», 1965, № 10.

Биологические аспекты кибернетики. М., 1962.

Б о к а р е в В. А. Объем и содержание понятия «управление». «Вопросы философии», 1966, № 11.

В и н е р Н. Кибернетика и общество. М., 1968, стр. 44.

68

Кибернетика, мышление, жизнь. М., 1967.

П л ю щ Л. Н. Энтропия и сущность жизни. М., 1964.

С е н т-Д ь е р д ыі. А. Введение в субмолекулярную биологию.

8.ОТРАЖЕНИЕ, ИНФОРМАЦИЯ, СОЗНАНИЕ

Всоветской литературе среди многообразия воззре­ ний определились два основных взгляда на природу и сущность информации1.

Согласно первой, «атрибутивной», точке зрения, кото­ рая развивается в работах многих философов и естест­ воиспытателей (Б. В. Ахлибининский, Ф. П. Тарасенко, В. М. Глушков, А. Д. Урсул, И. Земан и др.), информа­ ция суть свойство всей материи, а логическое понятие информации в явном или неявном виде трактуется как обладающая всеобщностью философская категория.

Вторая концепция предполагает взгляд на информа­ цию как на функциональное явление, органически свя­ занное с управлением и, стало быть, присущее лишь си­ стемам управления живой природы, общества, техники

В этом случае понятие информации рассматривается как одно из основных в кибернетике.

Два типа информации и аспекты их изучения. Опре­ деление понятия информации — дело нелегкое. И одну из главных трудностей мы усматриваем в многозначно­ сти этого термина.

Прежде всего различают два типа информации, тре­ бующих для своего анализа принципиально различного подхода. Первый тип информации характеризует орга­ низованность, упорядоченность кибернетической систе­ мы. Информацию этого типа именуют начальной, свя­ занной, структурной. Такая информация предполагает для своего обнаружения и анализа самый обычный, ес­ тественнонаучный аспект. Для количественной характе­

просы философии», 1968, № 10, стр. 140.

69