Анотація

Книга присвячена становленню основ нової науки – інформодинаміки, науки, що вивчає інформацію як феномен, досліджує закони взаємозв’язку системно-складних утворень. Інформодинаміка, як наука про відкриті системи, базується тільки на мінімально необхідному, природно існуючому наборі принципів побудови Всесвіту – її “Природній аксіоматиці”.

Публікація призначена для фахівців, що працюють в галузях теоретичної інформатики, системного аналізу, інформаційних систем для прийняття рішень і управління і, зокрема, для осіб, бажаючих розібратися з проблемами побудови дійсно інтелектуальних систем, – систем, що базуються на взаємодії контекстно-залежних інформаційних потоків, на новій, вірніше “природно-запозиченій” архітектурі інформаційних машин, але не на евристиках і прикладній математиці.

У тексті формально не міститься складних моментів, що вимагають спеціальної підготовки, але великий круг висловлюваних питань передбачає достатню широту кругозору читача.

Пропонований матеріал може представити істотний теоретичний і практичний інтерес для дослідників, що працюють у галузі технології пізнання і створення інформаційних і інтелектуальних систем, розробників нової архітектури інформаційних машин із структурою, близькою до структури мозку, і для всіх осіб будь-яких наукових інтересів, що шукають принципово нові підходи до роботи зі системами своєї галузі діяльності як зі системами відкритими, такими, що активно взаємодіють із зовнішнім Світом.

Multi pertmnsibunt et multiplex erit scientia. {1. ^«Багато поколінь пройде і різноманітна буде наука». Книга Пророка Даниїла ХII, 5 (переклад iз латинського тексту). У англійському перекладі українською мовою (XII, 4) ця цитата звучить так: «Багато хто прочитає її (книгу-aвт.) і умножиться знання»}.

Науці XXI століття присвячується...

Авторська передмова до другого видання. Від «не термодинамічної» кібернетики до інформодинаміки

Учений відкриває те, що є в природі. А інженер винаходить те, чого в природі немає. Творець був першим Інженером. Він винайшов Всесвіт як процес. Чим Він до цього займався? Можливо, Він моделював Світ на основі пошуку строгої аксіоматики і принципу чистої абстракції, і Його просто не могли задовольнити результати?

Історія Всесвіту почалася з моменту усвідомлення того, що існують Закони, яким і Творець підкоряється. Це означає, що інженерам заповідано йти Його шляхом, а ученим - шукати ці закони, Загальні Закони породження всього твореного і існування всього створеного.

Людина займалася механікою весь історичний період свого існування. Але довгі роки багато що в ній було для нього мистецтвом, а, наприклад, обчислення руху планет і зірок і зовсім чаклунством. Поява механіки Ньютона зробила ці таємниці майже рутинною процедурою. Але головним було інше - в уявлення людини про Всесвіт прийшла деяка осмислена регулярність.

Так само у людини складалися відносини і з гідродинамікою, і з термодинамікою. Електродинаміка народилася швидше - було майже ясно, де, що і як шукати. Результат пошуків дав для розуміння Світу чи не більше, ніж для потреб утилітарних.

Інформацію атакували регулярно, з усіх боків і всіма доступними засобами. Результатів - скільки завгодно,, але все «біля». Правда «небагато сплутали» теорію передачі інформації і теорію зв’язку з теорією власне інформації, що змінило генеральний напрям досліджень: вивчення інформації як явища фактично замінили вивченням інформації як характеристики процесів фізичного Світу.

З іншого боку, «ентузіасти» побудували безліч багатовимірних світів («декартовий ящик» все терпить, а ось як він сам співвідноситься з Природними реаліями?) і поняття інформаційного поля стали вживати всує. В результаті виросло ціле покоління учених, що рахують всі розмови про інформацію як явище, «поганим смаком», чимось негідним справжнього дослідника. Ще небагато - і буде ухвалено рішення «про не розгляд робіт, пов’язаних з інформаційним полем», аналогічно подібному рішенню щодо вічного двигуна {2. В інформаційно-енергетичному Світі такі рішення дещо нагадують відому ухвалу «про не розгляд робіт пов’язаних із рухом гладкого колеса по гладкій рейці». Якось дуже незатишно перебувати в світі, побудованому з руху і як рух, в світі, побудованому як процес і встановлювати в ньому деякі апріорні заборони на сам рух, на динаміку. Ну, не вирішує термодинаміка за своїми постулатами вічний рух - так Світ термодинамічний суть тільки частина Світу, давайте спочатку подивимося навколо, може бути і заборони стануть іншими.}

Так, для цього багато об’єктивних підстав. Але є й інше пояснення. Серйозне вивчення інформації як феномена веде до зміни багатьох сьогодні непорушних засад, перегляду багатьох аксіоматично утверджених стереотипів, багатьох наукових концепцій. Мабуть, інтуїтивне, «буквально на рівні підсвідомості» розуміння кваліфікованими дослідниками можливості такої ситуації веде до «захисної реакції» від будь-яких спроб «все зламати і почати робити науку наново».

Проте в частині руйнівній такі спроби просто не потрібні, достатньо ясно як обійтися без революцій не тільки в суспільстві, але і в науці. Просто не вважатимемо, що наука, побудована на інтуїтивно-конструктивістських угодах, прямим шляхом веде до вершин пізнання. Це корисний етап, але етап вже багато в чому пройдений. Пора переходити від винаходу, від фактичної евристики «аксіоматики абсолютної абстракції» до пошуку і відкриття «аксіоматики Природної».

Достатньо ясно, що перша з них - для систем абстрагованих, таких, що втратили перед дослідженням частину своїх зв’язків і складових, друга - для реальних, таких, що існують у Природі самі і лише тому, що вони відкриті, пов’язані з рештою всіх систем і, отже, спостережувані цими системами. Замкнута ж система формально спостережувана тільки «зсередини», в сумісному замиканні з інструментом спостереження і спостерігачем, тобто при породженні, з погляду Природи, нової системи, що раніше не існувала і «спеціально від неї ізольованої».

Звичайно це не означає, що на основі замкнутої концепції не можна реалізувати деяку реалію фізичного Світу. Проте при реалізації скільки-небудь глобальних проектів такого роду ми неминуче стикаємося з неврахованими наслідками сприйняття їх Світом як систем відкритих. Проблема полягає в тому, що результати замкнутого проектування стають об’єктивною реальністю Світу взаємодіючих систем, набуваючи і проявляючи властивості, які ми не могли або не хотіли побачити в модельному замиканні.

Вийти з цього хибного кола можна тільки при визнанні Об’єктом науки Світу системно-відкритого, де взаємодія систем здійснюється не стільки через кількість переданої інформації і силову взаємодію, але, перш за все, через її феномен, через інформацію як систему, субстанцію, що сполучає собою решта всіх систем незалежно від їх матеріальності, віртуальності і аксіоматичної замкнутості.

* * *

Можна вважати, що сучасна некількісна інформаційна наука почалася з моменту написання Норбертом Вінером книги під запозиченим у Платона і Ампера назвою «Кібернетика». Перша книга, основи нового погляду на Світ, нині перестала бути «настільною книгою для всіх». А шкода. Чи зрозуміла ця праця до кінця? Що таке «кібернетика за Вінером»?

Зовні основна теза книги - подібність процесів «управління і зв’язку в тварині і машинах». Це запам’ятали всі, а треба було дивитися глибше. Бо за Вінером, якщо, звичайно, захотіти побачити, в кібернетиці (в управлінні!) первинною є не модель і не зворотний зв’язок, а негативна ентропія в інформаційному, некількісному сенсі.

Хоча Вінеру формально і не вдалося відійти від енергетичного (термодинамічного) підходу, від сигналу, залишитися тільки із структурами інформації, все в його книзі - пошук шляху до висловлення нового погляду на основі тих, що існували тоді понять, визнаних угод і старої термінології. І вже з цього пошуку, а не з «єдиного підходу до всіх систем», виникає думка про загальну теорію управління і зв’язку.

Розуміти цю спільність треба правильно - не спільність управління і зв’язку, а зв’язки «зокрема», серед інших цілей і завдань управління. Теорія передачі інформації не є теорія інформації. Хоча дійсно, тлумачення кібернетики як теорії організації і боротьби зі світовим хаосом, із зростанням ентропії, можна розуміти в інформаційно-управлінському-енергетичному «матеріальному» ключі.

Так «спадкоємці й інтерпретатори» і вчинили. Вінеру залишили «часткову термодинамічну кібернетику», зробивши йому реверанс з приводу «змішаної ним» в єдине ціле з нею «загальної кібернетики». Потім оголосили кібернетику апаратом моделювання, і вона перестала бути провісником інформаційної науки майбутнього, стала «інформаційною точкою зору», «обслуговуючим механізмом для всіх галузей знання».

Так, не розглядав Вінер поняття інформації як сукупності вкладених динамічних структур і негентропію як атрибут взаємодії інформаційних процесів. Але з К. Шенноном він явно розходився в поглядах, точніше в цілях наукового пошуку. І був, видно, найбільш близьким до розуміння дійсної цінності поняття інформаційної негентропії.

Взагалі роль негентропії для інформації просто волаюче непомічена, не зрозумітий факт, - це, перш за все, структуризація інформаційних потоків у процесі їх взаємодії, структуризація не нашою волею і опосередкуванням, а структуризація для виконання власних законів феномена інформації, що існують незалежно від зв’язної функції інформації, її кількісних оцінок, енергетичного Світу, законів, пов’язаних із останніми так само як взагалі все зв’язане у Всесвіті.

Найбільшою заслугою Вінера була саме його фактична спрямованість на не термодинамічну постановку кібернетики. Не прикладна математика, як по суті представляли кібернетику її численні тлумачі, не теорія динамічних систем {3. Маються на увазі напрями, приписувані кібернетиці з часів А. Берга, У.Р. Ешбі, Г. Греневського і повторені в незначних варіаціях багатьма і багатьма іншими. Історія вже поставила все на свої місця}, а деяка заготівка для теорії інформаційних негентропійних процесів. Писати ж, за відсутністю в ті роки іншої термінології, Вінеру доводилося на мові термодинаміки.

Адже для нас, нащадків, він писав. Ніби як Біблію, яку не трактувати, а розуміти потрібно. Коли час прийде.

І не один Вінер попереджав нас про реалії відкритого Світу в межах можливостей термінології свого часу. Наприклад, із робіт О. Колмогорова {4 Колмогоров О.М. Життя і мислення як особливі форми існування матерії. // Про суть життя. М.: Наука 1964, с. 48-57} в цьому сенсі сьогодні згадується зовсім не вираз складності об’єкту через програму його опису, а ледве висловлене твердження про те, що складні системи не можна моделювати інакше, як повторивши всю історію їх виникнення.

Це ж пряме визнання, що складні (відкриті) системи моделювати не можна! Відкритість за О. Колмогоровим забезпечується врахуванням всієї передісторії системи. І все зрозуміло і несуперечливо, якщо, звичайно, складність системи розуміти в її глобальному, інформаційному сенсі за К. Боулдингом.

Пора відновити справедливість: Вінера знак подав. До речі, зовсім не той, який Г.Н Кухарьов «сигналом» назвав, навіть «не повідомлення» мовляв, це {5.См. передмова Г.Н. Поварова до «Кібернетики» (друге видання, М.: «Сов. радио», 1968, с.19}.

А це саме повідомлення і було. Для тих, хто потім прочитати зможе його незалежно і від Вінера, і від його трактувальників. Вінер сказав навіть, що і де брати. Математик вказав, що «апарат рішення природних задач треба шукати в природі» (див. книгу Н. Вінера «Я- математик»).

Та тільки це не вказівка «про копіювання Природи для зв’язку тварини і машини». Це вказівка про пошук «природної аксіоматики», пошуку основ, на яких «базується все», основ, що існують у природі «повсюдно і в будь-якій кількості» {6. Правда, ще Ф. Бекон сказав: Non, nisi parendo vincitur (лат.) - Тільки той перемагає її (природу), хто їй покоряється. Чи не пора нам перестати критикувати Мічурінську тезу «Ми не можемо чекати милостей від Природи, узяти їх - наше завдання» тільки не за його екологічність і задуматися про «покору Природі» решти всіх наук?} Ось цим і треба займатися. Ось за це і спасибі «Вінерівському підходу» до кібернетики.

* * *

Ми узяли на себе відповідальність за продовження «не термодинамічного підходу» на рівні можливостей сьогоднішньої термінології після наведення в цій термінології деякого порядку і розуміння нею того, що всі природні системи можуть адекватно розглядатися тільки як системи відкриті, що безперервно взаємодіють із своїм оточенням.

Це взаємодія окрім силової форми забезпечується й у формі «несиловій» настільки ж відкритими зв’язуючими системами, окремими проявами феномена інформації. Тому ми пропонуємо тут інформодинаміку - науку про інформацію як явище, про структуроутворення і інші його (явища, феномена) власні властивості.

Інформодинаміка {7. Перше видання цієї книги під іншою назвою вийшло в 1998 році [11]. (Тоді ж термін «інформодинаміка» офіційно прозвучав вперше на VI Санкт-Петербурзькій міжнародній конференції «Регіональна інформатика-98»). Написана вільною мовою, охоплююча без необхідних подробиць величезний матеріал і орієнтована більш на пробудження інтересу читача до принципово нових поглядів, ніж на їх доказову суть, книга, як з’ясувалося за час, що минув не містила в собі ніяких принципових помилок. Усі її положення тут збережені, доповнені і в необхідній мірі пояснені. Крім того, виконані наші обіцянки з уведення нових розділів. Таким чином, публікація [11] багато в чому заміщається цією роботою, безумовно зберігаючи своє пріоритетне значення} описує і вивчає те саме «трохи», те, що не вистачало Ейнштейнові, що він шукав для завершення картини Світу - інформаційну складову Всесвіту і її закони, другу сторону, доповнення енергетичного Світу. Ця наука відкриває вхід у незвичайний Світ, але Світ реальний, такий, що існує і навколо, і усередині нас. Щоб увійти до нього, треба побачити, пригадати і усвідомити ряд речей, які людство по ходу своєї історії недовизначило, недобачило, просто не затребувало, нарешті, за своїми повсякденними турботами.

Інформодинаміка дає те головне, що завжди треба шукати в загальносистемних побудовах - розуміння суті інформаційних явищ, їх взаємозв’язки і зв’язки з явищами енергетичними, включаючи в сукупність інформаційних явищ і інтелект, розум, взагалі всі процеси з динамікою високих порядків.

Разом з інформодинамікою з’являється можливість узгодження відомих вже уявлень, побудови на цій базі картини Всесвіту, що не вимагає для свого існування «Великих вибухів» і тому подібного придумування гіпотез і сутей.

У викладі матеріалу ми не використовуємо математичного апарату. Цього тут просто не можна робити, окрім як у тих випадках, коли його застосування забезпечує ілюстративність і компактність викладу матеріалу і не веде до замикання відкритої системи.

Спроба вловити суть устрою Всесвіту шляхом нагромадження складних арифметичних уявлень - це шлях у провал безнадійніший, ніж теоретична чорна дірка, з нього не вибратися навіть за допомогою «трансфінітних сходів». Проте, ми докладаємо всі зусилля, щоб наші висновки і побудови мали обґрунтованість «рівну або кращу», ніж при використанні будь-якого аксіоматичного математичного підходу для опису відкритих систем.

При вивченні відкритих систем потрібне достатнє терпіння. Зрозуміти цей матеріал при читанні його «по діагоналі» неможливо. Просто «не вийде» до тих пір, поки читач не проникнеться повною мірою системним підходом. Багато в чому саме заради цього написано перші дві частини книги, Comprendre c’est egaler {8. Зрозуміти - це означає уподібнитися (фр.).} бо предмет інформодинаміки такий, що для сприйняття вимагає уподібнення Світу відкритому, розгляду всього, що до нього відноситься «відразу і в сукупності» через його первинну системну відкритість.

Тим хто наполягає на тому, щоби неодмінно спочатку обумовити всі умови, розглянути подробиці і розставити всі крапки (тобто створити модель - суть замкнуту, всі міркування про «відкриті моделі» суть термінологічний самообман) скажемо: у відповідності до закону Геделя в будь-якому такому підході до предмету інформодинаміки (та і взагалі до Світу відкритого) неминуче настає момент, коли число цих подробиць починає рости «швидше за трансфінітну послідовність», бо йдеться про предмет першоосновний, на якому базується багато що, і саме ця першоосновність не статика, а динаміка вищих порядків.

Обумовлювати і ставити крапки над «і» будемо там, де це буде корисно по суті викладу матеріалу, там, де це нам указуватиме «власна аксіоматика Природи».

* * *

Логіка викладу матеріалу про відкриті системи зажадала явного його розділення на чотири великі частини, послідовне вивчення яких тільки і може дати розуміння всього змісту книги в цілому.

Складність відкритих систем (що вимагає інформаційного визначення поняття складності), інтелект і управління у взаємозв’язку з інформаційними потоками (суть яких у відкритому Світі ніяк не укладається в ті, що існують сьогодні їх визначення) утворюють нерозривний набір проблем, без вироблення узагальненого, системного погляду на який їх конструктивне розуміння неможливе.

Крім того, строгий виклад (точніше, виклад на рівні строгості в її «системному» розумінні, єдино прийнятному для відкритих систем) стає зрозумілим тільки разом із «наведенням ладу в розумінні системної інженерії», а це вимагає додаткових частин і розділів.

Першу частину, зміст якої визначається її назвою «Інтелектуальність складних систем», ми починаємо з передування інформодинаміки запропонованою нами інструментальною теорією інтелектуальних систем управління (ІСУ). У ній інтелект трактується на відкритій контекстно-залежній основі, в протилежність загальноприйнятому «математизованому» {9.В цьому сенсі можна привести вельми характерний приклад. Не дивлячись на всі спроби оголошення «базування інтелектуальних систем на твердому математичному фундаменті», справжня математика цю тематику до себе практично не підпускає. Наприклад, математичний енциклопедичний словник (Видавництво Сов. энциклопедия, 1988 р.) згадує про такі системи тільки в доповняльному розділі під назвою «Словник шкільної інформатики». Про серйозну математичну літературу в цьому сенсі і говорити не доводиться. Пройшовші з тих пір роки тільки підтверджують сказане.}, замкнутому, модельному підходу до нього.

Теорія ІСУ, як складова частина інформодинаміки, була розроблена у зв’язку з необхідністю узагальненого розгляду фундаментальної властивості інформації - управління для системно-складних об’єктів. Із витоків теорія ІСУ орієнтувала авторів на пошук метатеорії управління, відповідальної за подання управляючої суті інформації в її взаємодії зі всіма можливими об’єктами управління - від простих до системно-складних. Але, кінець кінцем, певною мірою на основі теорії ІСУ вдалося побудувати «більш загальну теорію», в деякому розумінні «найбільш загальну з можливих», яка і стала основою інформодинаміки.

Теорія ІСУ, запропонована як прикладна теорія, дозволила не тільки вийти на усвідомлення інформації як феномена, але і по новому розглянути глобальні проблеми організації підходів до створення інформаційних систем, у тому числі і систем «інженерних» інтелектуальних. Це зумовило уведення в книгу другої частини «Інженерія інтелектуальних систем».

У цій частині розглядаються проблеми реалізації систем із контекстно-залежними мовами в структурі фон Нойманівської машини, а також дається вступ в архітектуру машин і систем, логіка роботи яких залежить від «зовнішніх» характеристик інформаційного потоку. Тут же викладаються приклади програмістських і інженерних підходів, що ілюструють деякі можливості реалізації інформаційних систем на традиційній елементній базі на рівні «близькому до інтелектуального».

У третій частині під загальною назвою «Узгоджений Світ інформодинаміки» розглядається запропонована нами теорія структурної узгодженості (ТСУ) і нова наука на її основі - інформодинаміка.

ТСУ можна розглядати як сучасний варіант загальної теорії відкритих систем, продовження праць, початих А.А. Богдановим і фон Берталанфі, як не тільки теоретичну, але і практично корисну розробку, яку можна назвати «технологією пізнання», бо на метарівні існує не теорія, а тільки технологія пізнання як сукупність інструментарію і правил. Не може існувати загальної теорії у вигляді «строгішому», ніж технологія конструювання відкритих систем.

У основу побудови ТСУ спочатку закладається природно існуючий принцип взаємодії «всього зі всім» - аксіома відкритості, що узагальнює три властивості реального Світу, які до цих пір традиційно вважаються незалежними, тобто «вільними одна від одної» і «довільно висловленими», а саме: квантованість (дискретність) Світу; узагальнений закон збереження; принцип доповнювальності (комплементарності) {10. Тут і для всього подальшого треба відзначити - узагальнення закону збереження на всі реалії відкритого Світу (енергетичні, інформаційні і всі, ще нам невідомі) можна сформулювати тільки і виключно у дусі принципу доповнювальності, у вигляді парного вислову. А саме: не існує «абсолютного ніщо», окрім як у вигляді суті «менших, ніж елементарний квант первинного поля»; ніяка суть не може виникнути нізвідки і зникнути нікуди. Слідуючи принципу доповнювальності, до цієї пари висловів «як цілого» ми зобов’язані додати додатковий вислів: додаткове скінченим сутностям квантованого Світу - нескінченно малі величини, математичний нуль, актуальна нескінченність і тому подібне. Тут ми вимушені послатися на подальший текст книги - реальні інформаційні системи, що виникають і існують «природним чином», теж квантовані, але вже по іншому, виходячи з того, що існує «квант структури інформації». Нескінченно малі, актуальна нескінченність тощо існують тільки як суть «чисто абстрактних» систем, таких як математика і побудовані на її основі моделі. Все разом, сукупність всіх трьох висловів, має сенс як реалія дискретного (квантованого) світу. Але тоді, можливо, існує додаткове твердження до цієї трійки як до цілого і так далі? Глобально - так. Але співвідношення подальших груп висловів (положень, аксіом) влаштоване вже по іншому. Вказана вище трійка утворює первинну базову структуру, подальше матиме відношення до неї вже як «ціле-до-цілого». Але про це далі, це вже закони самоорганізації структур}.

Але для відкритого Світу вказані властивості суть «триєдина аксіома», вільними, а значить і «незалежними» вони можуть бути тільки в аксіоматичних системах. Прийняття аксіоми відкритості автоматично означає, що вказані властивості вже просто не можуть бути «вільними і незалежними» припущеннями.

Все інше в ТСУ - чиста феноменологія, встановлення тих загальних законів (правил), які непорушні для всіх без винятку систем, що володіють здатністю існувати в режимі активної взаємодії з навколишнім Світом, властивостями самоорганізації і інтелекту (розуму) {11. Властивостями в строгому сенсі атрибуту, що визначають суть системи.}, причому абсолютно незалежно від того, з чого ці системи зроблені і як ці системи влаштовані. Єдина умова - спостережуваністьі повсюдність властивостей як тотожність визначення контексту в рівних умовах в усіх точках Світу.

А як і для чого, кінець кінцем, створена аксіоматика Фізики, та і самої Математики? Та так же, вірніше «для забезпечення того ж самого», але з виділенням деяких «самостійних» сутностей. Так само, в тому сенсі, що їх аксіоматика існує як узгодження інтуїтивно несуперечливого і конструктивного, тобто має мету можливо повного слідування Природі, але обов’язково на основі набору недовизначених сутностей, про які ми «знаємо все». Інакше інтуїціоністи або конструктивісти вже отримали б остаточну перемогу.

Незвичність ТСУ в тому, що весь хід міркувань, пошук Природних аксіом і законів відкритих систем викладений, представлений явно, не захований за магічне заклинання «хай» {12. Багато років розкриття «кухні» пошуку аксіоматики вважалося як би «непристойним», але сама суть процесу цього пошуку все одно від цього нікуди не зникала!}. Незвичність постановки - це приховування робити неприпустимо, сам цей пошук - предмет науки. Але вже і зараз зрозуміло: ТСУ - це універсальна метатеорія (метатехнологія), що захищає нас від засилля так званого «модельного підходу» і поточного «аксіоматичного обґрунтування», на підставі підбору складових частин яких у системно-складних ситуаціях можна отримувати будь-які докази і підтвердження.

Наперед згодні - сприймається це все досить важко, але, повірте, і викласти вперше не легко. Зате результати, схоже, цілком варті праці. Вдається встановити, що інформація (у загальному сенсі, як природне явище, феномен) - це багаторівнева система вкладених динамічних процесів взаємодії потоків даних (текстів) і структур (контекстів), організована відповідно до законів (правилами) балансування потоків як усередині рівнів (текстів і контекстів), так і взаємобалансування рівнів. В цілому феномен інформації виявляється рівноподбний феномену інтелекту (розуму).

Відзначимо, що, наприклад, в електродинаміці ми можемо вважати (до певної межі, якщо не цікавимося проблемами загальної теорії поля) рівняння необхідними і достатніми умовами - електромагнітне поле «само для себе оболонка». І не просто вважати - можна отримувати з цього реальні прикладні (утилітарні) результати, оскільки електромагнітне поле існує як фізична (силова) взаємодія.

З інформодинамікою ситуація дзеркально-додаткова, рівняння лише необхідні умови балансування, тобто існування наявної негентропійної інформаційної системи. Достатні умови існування - це вся сукупність технології і історії (процесу) створення і балансування системи.

«Усередині» оболонки (рівнянь) інформаційної машини {13. Поняття «Інформаційної машини» в інформодинаміці уживається в сенсі альтернативно-доповняльного поняття «Абстрактної машини» Тьюрінга. Її суть розкривається у міру викладу матеріалу.} в сенсі початкового, узагальненого формалізму нічого немає за визначенням, за способом її облаштування. Існує тільки набір правил організації рівнів процесів взаємодії даних і структур, тобто деякий набір правил для породження більш ніж зчисленної множини формалізмів, причому як адекватних реаліям фізичного Світу, так і «чисто віртуальних».

На відміну від електродинаміки інформодинаміка «сама по собі» для потреб утилітарних начебто непридатна, вона «може» лише дві речі: пояснити устрій резонатора «динамічного структурного поля» {14. Еквівалентна назва - інформаційне поле, проте цей термін абсолютно довільно відносили до такої кількості самих різних явищ, що ми просто вимушені чимось його замінити, використовувати його уточнювальне формулювання.} - тобто інформаційної машини, інтелекту; встановити вид вільної хвилі динамічного структурного поля, яка виявляється додатково-подібною структурі фізичного (енергетичного) Всесвіту, «другою половиною» Світу {15. Формулювання структури Всесвіту як деякого хвильового процесу, «стоячої хвилі» запропонована, мабуть, в нині втрачених роботах Р. Бартіні.}.

Проте цим інформодинаміка в корені міняє уявлення і про прикладні, і про фундаментальні теорії, і про процес пізнання в цілому. Відкриті системи існують як безперервний процес взаємодії, Світ відкритих систем - це Світ динамічний, Світ, що конструюється безперервно. Адекватно сприймати його може тільки апарат, орієнтований на технологічні правила організації цього процесу.

Четверта частина «Архітектура відкритих систем» - декілька прикладів прикладного використання інформодинаміки для дослідження складних, складних у багатьох, якщо не у всіх відомих сенсах систем.

По-перше, ми вважаємо тут за необхідне розгляд проблеми створення деякої інформаційної машини, альтернативної або, вірніше, доповняльної до абстрактної моделі обчислень - машини Тьюрінга. Ця доповняльність полягає в наступних відмітних властивостях пропонованої інформаційної машини:

• її здатності ефективно оперувати з потоками структур даних більш ніж рахункової (конструктивно) потужності на істотно скінченій апаратній базі, тобто не вимагаючи абстракції нескінченної пам’яті (стрічки машини Тьюрінга);

• можливості фізичної реалізації її самої, а не деякого паліативу (якою є архітектура фон Неймана для машини Тьюрінга).

По-друге, це проблеми побудов космогоній для єдиного інформаційно-енергетичного Світу.

Тому розділ «Вертикальна машина» - по суті ескізний проект машини, що «копіює живий людський мозок», проект, цілком заснований на інформодинамічних побудовах. Принципово важливо, що «копіювання мозку» здійсниме лише на рівні топології і динаміки потоків даних і структур, на рівні принципу дії. Ймовірно, що це єдино можлива «принципова схема» машини, здатна оперувати потоками більш ніж рахункової потужності, за рахунок того, що при її безадресній організації забезпечується виникнення і існування стійкої системи потоків структур, що переміщаються несигнальним способом.

Завдання доведення Вертикальної машини до реалізації навряд чи набагато складніше і дорожче за проекти сучасних суперкомп’ютерів, але тільки в частині створення її апаратної реалізації. Проблемними залишаються два питання.

По-перше, таку машину неможливо запрограмувати в звичайному сенсі, потрібно буде відтворити популяції таких машин, скопіювати і всю технологію відтворення природного інтелекту, технологію виховання і навчання. Але, в принципі, це питання вирішуване.

По-друге, - що з цим робити і навіщо це? Це питання про те, наскільки ми не готові до зустрічі з іншим розумом і, взагалі, чи завжди ми можемо або хочемо зрозуміти, що зустрілися з ним?

Далі ми поміщаємо розділ «Про фізику відкритого Світу». Поставивши завдання вивчення феноменології і законів відкритих систем ми просто не маємо права обійти стороною питання про устрій «найбільшої» з них, сукупності всіх існуючих систем, Всесвіту-як-цілого.

Пропонований матеріал не концепція, не «нова фізика», але приклад того як можна влаштувати цілісну концепцію картини Світу, якщо зосередитися не на збиранні гір фактів і винаході екзотичних формалізмів і «моделей», а, відповідно до ТСУ, на тому як повинні взаємодіяти вже відомі факти і формалізми, якщо вони і справді належать єдиній узгодженій сутності - Всесвіту. Зовсім не виключено, що і фізика, і вся наука в цілому саме так і повинні бути влаштовані, що це основний шлях їх побудови на осяжний період.

Останній розділ «Відповідальність творця» як відповідальність вже людини, що створила ту чи іншу інформаційно-складну систему, що неминуче існує і взаємодіє з Світом відкритих систем. З ТСУ стають краще видно прості речі, які ми зазвичай прагнемо відносити куди завгодно, але тільки не до інформаційних процесів.

Наприклад, при певному рівні самонезахищеності суспільства досить кому-небудь просто «сильно захотіти створити хороше і ефективне» управління ним, щоб отримати піраміду влади, тоталітарну систему, і ніякий рівень матеріальної культури і розвитку технологій інтелектуальну систему (байдуже природну чи штучну в будь-яких поєднаннях, але позбавлених певних профілактичних механізмів) від цього не гарантує, бо правила ТСУ діють жорстко і невідворотно, розповсюджуючись з Світу інформаційного на структури Світу матеріального.

Взагалі причина багатьох зовні «матеріальних» неприємностей цілком інформаційна і з’ясовна - поступальна тенденція розвитку людини природним чином породила процес ментагенезу, спробу породження «колективного інтелекту», такого ж повноцінного, як і індивідуальний. Але, як випливає з теорії і цілком підтверджується практикою, повноцінний інтелект не може існувати в розподіленій, не компактній системі, поступальний розвиток не може бути продовжений, що неминуче повинно привести до саморуйнування структури суспільства.

Людина постає перед вибором, перед повною мірою відповідальності - або усвідомити свою суть і самостійно, не чекаючи пришесть і апокаліпсисів у корені змінити критерії розвитку цивілізації і особи, або продовжувати ломитися у відкриті двері, а насправді просто «в нікуди», сподіваючись на можливість співіснування з «колективним розумом» і чудовиськами (пробачте - розумними машинами), чогось вічно послушними «законам робототехніки» А. Азимова.

* * *

Виражаємо вдячність всім особам, що прочитали перше, фактично попереднє видання цієї книги. Деякі бесіди і обговорення матеріалу дозволили нам з’ясувати бажані акценти і необхідні подробиці викладу.

Особливо цікаві зауваження, що виражають концептуальне неприйняття наших побудов. Їх різноманітність у конструктивній частині зводиться навіть і не до обговорення нашого підходу, а до вельми простої тези - спочатку треба все реалізувати (для танка, літака, економіки, управління), а там подивимося. А заразом побудувати прилад, що вимірює «потенціал» інформаційного поля, його резонатор і генератор, - ось і осмілюйтеся, подібно до того, як Г. Марконі і О. Попов з електромагнітним полем вчинили. А ще краще поля залиште фізикам і математикам - це не для інформаційної науки.

Саме завдяки такого роду зауваженням, характерному відгомону абсолютно прикладної суті кібернетики, чисто прикладному розумінню інформатики, створенню «інтелектуальних систем» на першому, що попалося устаткуванні, «дослідженню нейронів» на рівні їх моделей в персональному комп’ютері, організації інформаційних сховищ на «принципах Білла Інмона» і іншому подібному (і з орієнтацією на застосування всього цього в системах з операторно-структурною побудовою і сигнальним зворотним зв’язком), ми вважаємо необхідними відзначити особливо і прямо тут у вступі наступне.

Досить вважати інформатику звалищем робіт апріорі кібернетичного прикладного призначення. Це одна з найбільш загальних наук (якщо не найзагальніша!) після її переходу на рівень інформодинаміки. Якщо хочете - той самий загальний інструмент загальної технології пізнання.

І вище у вступі, і нижче за текстом книги ми розвиваємо тезу про істотну відмінність традиційних кібернетичних побудов (паровозів, літаків і тому подібних часткових реалізацій, що мають, звичайно, тенденцію об’єднуватися в системи) створюваних людиною, і що розглядаються нами системно-складних об’єктів, створених Природою у тому числі і для забезпечення існування самої людини (які з деякою і вельми значною часткою ризику, може не тільки руйнувати, але і створювати чоловік, а результати такої діяльності ми всі маємо можливість в тій чи іншій мірі відчувати на собі).

Якщо потрібна практика - реалізуйте, будь ласка. Архітектура Вертикальної машини і навіть набір команд у книзі описані з подробицями, достатніми для початку робіт з її реалізації. Ось тоді ми всі й отримаємо «інженерний аналог» резонатора інформаційного поля і все до нього привходяче. Хай людина продовжує брати патенти на свої кібернетичні винаходи. Природа давним-давно «узяла патент» на все інше. І за безграмотне використання її патентів людині доводиться платити сповна.

Коли уживаються терміни «генетичний матеріалізм» або «генетичний ідеалізм» коментар вже не потрібний. Але не вводити ж поняття «Генетичного кібернетизму»?! Це про те, що для пояснення, що таке кібернетика в її сучасному трактуванні потрібно було ввести поняття технічної, економічної, географічної і тому подібних «прикладних» кібернетик. Чи став предмет вивчення від цього зрозумілішим?

У всіх наук є свої галузі дослідженнь і свої «поля» для апробації теорії. Технічними і прикладними можуть бути тільки їх спеціалізовані напрями в цих «полях». Прочитайте і перечитайте книгу. Не від термодинамічної кібернетики, а від НЕ ТЕРМОДИНАМІЧНОЇ починається інформодинаміка. Різне все це. Різнопорядкове. І завдання тут інші, і цілі, і засоби, так само як фізика існує не виключно заради створення бомб і ракет, а математика не тільки для обслуговування потреб фізики.

Ми готові до будь-якої критики. І корисної, і навпаки. Але просимо читача пам’ятати: від проблеми системного контакту з відкритими інформаційними і інформаційно-енергетичними утвореннями на їх мовах і в їх «динамічних правилах гри» усунутись вже не можна, а всі раніше запропоновані фундаментальні побудови (якщо подивитися неупереджено, тобто «системно і не модельно») поки що цього контакту на належному рівні не забезпечують.

* * *

На закінчення, ми вважаємо своїм обов’язком висловити нашу вдячність професорові P.M. Юсупову за проявлену увагу і підтримку нашої роботи, А.Н. Долженкову за дозвіл використовувати його авторські матеріали з прикладної системи qWord, а також тим студентам Інституту інтелектуальних систем і технологій СПбГТУ, які першими познайомилися з ввідними лекціями з інформодинаміки і чиї питання і зауваження, можливо, поліпшили виклад матеріалу в даній книзі.

Пропонуючи інформодинаміку, ми самі нагадуємо Вам слова Данте: «Multo humanus est sentiri, quam sentire» - людина значно більше бажає бути сприйманою, ніж сприймати. «Право бути почутими» ми здійснили на основі своєї багаторічної практики створення складних інформаційних систем для управління, виявлення дійсного предмету інформаційної науки і його вивчення.

Шановні наші читачі! Ми написали книгу про відкритий Світ, про контекстно-залежні взаємодії на контекстно-залежній мові. Як нам довелося признатися самим собі, це, частково, спроба «сказати все істотне про все істотне», а з нашої ж роботи виходить, що таке якоюсь мірою можливе тільки в процесі створення технології пізнання. Можливо, якісь питання потрібно було викласти в іншому порядку, дати додатковий коментар у ряді розділів. Тому ми не можемо претендувати на повний і закінчений опис інформодинаміки, та й що означає «повний опис» для науки про відкриті системи? Але для розуміння і продовження робіт із створення нової науки викладеного матеріалу цілком достатньо.

Вкрай складно описувати системно-складні об’єкти без метамови. Але вище за контекстну залежність, схоже, може бути тільки чистий контекст, а на ньому поки що висловлювати думки досить важко. Тому просимо пробачити нам наш стиль викладу, іноді важкий, іноді, мабуть, надто метафоричний.

Ваші конструктивні зауваження про виклад того чи іншого розділу були б вельми корисні, також як і зауваження про будь-які можливі «контекстно-залежні» неточності матеріалу.

В.М. Лачинов, О.О. Поляков, Санкт-Петербург - Бернгардівка, 1998-1999 рр.