Text
                    

БЛ ИОТЕ KA ИЦЕРА В. В. ДРУЖИНИН, Д. С. КОНТОРОВ ИДЕЯ, АЛГОРИТМ, РЕШЕНИЕ (ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ И АВТОМАТИЗАЦИЯ) Ордена Трудового Красного Знамени ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР МОСКВА - 1972 Scan AAW
355.03 Д76 УДК 62-50:355
☆ ПРЕДИСЛОВИЕ Название книги «Идея, алгоритм, решение» кажется узко- специальным, и когда мне предложили написать к ней предисловие, первым желанием было отказаться. Однако, прочитав несколько страниц, я увлекся и попал во власть на- писанного авторами. Книга заставляет думать. Она привлекает внимание к од- ной из наиболее современных и важных задач — к автоматиза- ции процессов управления, к совершенствованию и поискам новых методов руководства. В наше время — время научно- технического прогресса — решение этой задачи стало делом не- отложным и первоочередным. В книге читателю рассказывается о том, как математика, лингвистика и другие древние классические науки в содруже- стве с новыми науками и современной техникой могут помочь человеку лучше управлять общественными процессами, в том числе подготовкой и ходом военных операций. Авторы верны строгой научности и самые сложные вопросы темы излагают с большой простотой и доступностью. Они избежали назойли- вой дидактичности, неуместной по отношению к нашему мыс- лящему читателю. Вместе с тем в книге нет вымысла, все ин- тересно и по изложению напоминает в некоторых местах про- изведения научной фантастики. В годы бурного научно-технического прогресса особенно остро встали проблемы отношения человека и техники. Воз- никли многие новые вопросы, связанные с освоением передо- вых достижений науки. Процесс этот сопровождался вторже- нием техники в область разума и сознания. Стало ясно, что машина может помочь творчеству человека. Успехи научно- технического прогресса породили вместе с тем и многие пре- увеличения возможностей техники, преодоление которых тре- 1* 3
бует значительного времени, а также терпеливого труда уче- ных и специалистов буквально во всех областях человеческой деятельности. Книга представляет ценность для любой профессии, хотя написана она в первую очередь для военного читателя. Ду- мается, что книга принесет заметную пользу, поскольку под- нимает большие и сложные вопросы, относящиеся к роли командира и штаба, задачам и характеру автоматизации про- цессов управления войсками и боевыми средствами. Она мно- гое дает для понимания специфики работы командира, прояв- ления его ума и воли, его взаимоотношений со штабом. В кни- ге заключено немало умных мыслей о том, как электронный друг может стать консультантом и помощником военачаль- ника. Центральное место в книге по праву занимает проблема автоматизации процессов, связанных с разработкой необходи- мых данных для принятия решения, которое, как известно, со- ставляет основу управления войсками. В настоящее время от- ветственность принимающего решение значительно увеличи- лась, обстановка или, как говорят авторы, военные ситуации стали более сложными, степень неопределенности данных воз- росла. Поиски наилучших способов принятия перспективных и плодотворных решений, научные исследования внутренней их сущности настойчиво и энергично ведутся во всем мире. Од- нако трудов, где бы синтезировались различные стороны этого вопроса — военные, социальные, технические, психологические и другие, явно мало. Еще меньше работ, выполненных на сов- ременном научном уровне и вместе с тем доступных по харак- теру изложения широким кругам военнослужащих. Вопрос пока обсуждается с различных позиций в плане общих сооб- ражений и анализа примеров. В то же время становится все более настоятельной необходимость проникнуть в существо этих вопросов (следовательно, в какой-то мере и в сущность человеческого мышления) с достаточной полнотой и конкрет- ностью: командирам и штабам нужны глубокие знания мето- дологии, научного аппарата и техники подготовки решения. Положение «руководить — значит предвидеть» имеет глубо- кий смысл для военачальника. Без предвидения невозможно принять решение, которое, с одной стороны, включает в себя не- преложный строгий вывод, сделанный на основании военной на- уки и данных анализа обстановки, а с другой — представляет собой волевой акт, предпринимаемый командиром с учетом личных представлений и взглядов, боевого опыта и интуиции. Найти правильное соотношение между научным («умо- вым») и волевым элементами в конкретной военной обстанов- ке можно лишь с помощью марксистско-ленинского материа- листического анализа основных факторов, влияющих на про- 4
цесс принятия решения. В подтверждение этого авторы рас- крывают читателю все многообразие и сложность обстановки современной войны. Они показывают, что военачальник имеет дело с большим числом признаков, фактов, подробностей, ино- гда незаметных, на первый взгляд малозначащих, от которых, однако, зависит многое. Для оценки им обстановки особенное значение имеет установление связей между фактами, опреде- ление закономерностей в этих связях и на их основании вскры- тие замысла противника. Односторонний или недостаточный учет фактов в их совокупности и взаимопроникновении таит большую опасность. В. И. Ленин писал: «В области явлений общественных нет приема более распространенного и более несостоятельного, как выхватывание отдельных фактиков... Факты, если взять их в их целом, в их связи, не только «упря- мая», но и безусловно доказательная вещь» 1, Однако разобраться в обилии фактов военачальнику не так-то просто. Объем информации, которую должны перераба- тывать штабы, с момента второй мировой войны во много раз увеличился, а допустимое время подготовки решений в не- сколько раз сократилось. В итоге намного повысились требо- вания к «мозговой производительности» командиров и шта- бов. Удовлетворить их путем простого расширения аппарата органов управления принципиально невозможно, так как по- требовался бы немыслимый рост численности штабов. Органи- зация эффективной работы внутри столь крупных органов уп- равления стала бы в свою очередь нелегкой задачей. Единственный выход из создавшегося противоречия состоит в широком применении средств автоматизации, и прежде всего вычислительных машин. Современная информационная тех- ника позволяет передать, принять, переспросить, проверить, запросить, оценить и представить в удобном для восприятия виде массу данных, при этом время их обработки можно сде- лать достаточно малым. Осуществляется и более сложная логи- ческая обработка данных: сравнение, сопоставление, оценка, обобщение. Все это дает возможность освободить людей от счетной и другой трудной, но механической работы, обратить умственный потенциал командира на решение основных для него задач по руководству войсками. Всемерное высвобождение от элементарных, вспомогательных, не связанных с работой интеллекта функций — вот что может способствовать повыше- нию творческой активности командиров и штабов, поднять эф- фективность управления войсками. Как правильно пишут авторы, это только одна сторона дела. Другая сторона состоит в том, что информационная техника не просто облегчает работу командира и штаба, а стимулирует развитие коллективного военного творчества, в котором теперь 4 В. И. Ленин. Поли. собр. соч., т. 30, стр. 350. 5
может участвовать самый широкий круг лиц, в том числе лиц, разделенных большими расстояниями. При внедрении средств автоматизации в процесс управле- ния возникает немало новых сложных задач и нерешенных вопросов. Главное состоит в том. чтобы органически соединить и в полном объеме использовать опыт и интеллект человека с быстродействием вычислительной техники. Авторы книги пра- вомерно называют это «проблемой века». Они видят решение задачи в планомерном, последовательном, глубоком изучении функций управления, с тем чтобы по мере накопления знаний и опыта формализовать эти функции и в таком виде переда- вать для решения техническим средствам. Авторы подходят к проблеме подготовки и принятия реше- ний с системно-технических позиций. Они исходят из положе- ния, что единая система «люди и машина» является более со- вершенной, нежели раздельные — только «человек» («люди») или только «машина». Причем в автоматизации усматривается прежде всего практическая задача. По их мнению, развитие любой технической системы должно последовательно прохо- дить различные этапы, от более простого к более сложному и совершённому, в обстановке нормальной боевой эксплуатации. Иногда большие программы так и не доводятся до конца по- тому, что принцип поэтапного развития заменяется принци- пом «все или ничего». В этом случае вследствие огромного количества новых проблем, технических и других трудностей уходит время, изменяются задачи и требования, а полезного результата не видно. Первоначальные идеи, заложенные в большую систему, постепенно устаревают, и работа прекра- щается. Поэтому авторы совершенно правильно предлагают не браться сразу за необъятное, а действовать по этапам. Для этого следует четко сформулировать цель каждого этапа и оце- нить реальные возможности, не упуская, конечно, перспективу. Достигнутые результаты можно будет последовательно нара- щивать. Проблема внедрения средств автоматизации в процесс уп- равления связана с самыми различными областями науки и техники: с философией, психологией, математикой, вычисли- тельной техникой, средствами связи и общения, инженерной психофизиологией, лингвистикой и др. Она может решаться при обязательном диалектическом единстве процессов разра- ботки новых технических средств и всесторонней подготовки личного состава к пользованию ими. При нерациональном обу- чении людей возможности средств автоматизации будут ис- пользованы не полностью, а неумелые командиры п штабные офицеры вместо помощи себе приобретут лишь новые заботы и хлопоты. При нерациональном построении технические сред- ства не смогут принести ту пользу, которую от них ждут. Средства автоматизации — это элемент системы вооруже- 6
йия. Они должны быть эффективными, безотказными и удоб- ными для применения. Как всякое вооружение, их нужно пол- ностью освоить: знать устройство и основы боевого применения, привыкнуть к ним и, если угодно, любить их. Только в этом слу- чае можно получить от них полную отдачу. Изучать же воз- можности необходимо не только в широком, ппоблемяом пла- не, но и в конкретном, прикладном, узкоспециальном. Как по- казывает научный прогноз, средства автоматизации процессов управления будут и далее стремительно развиваться, что требует непрерывного внимания к задачам изучения их свойств и повышения квалификации обслуживающего личного состава. Как всегда при возникновении новых видов вооружения, в настоящее время встает сложный вопрос о характере и объ- еме знаний, которыми должен владеть командир в отношении средств автоматизации. Бесспорно, что командир управляет разнородными по характеру вооружения формированиями, в том числе специально техническими. Разумеется, при огромном разнообразии современных средств вооруженной борьбы ни командир, ни начальник его штаба, ни оператор не в состоянии с исчерпывающей полнотой овладеть знаниями и навыками по всем видам оружия. При наличии средств автоматизации в этом и нет необходимости. Все нужные справочные данные с любой степенью подробности можно затребовать и получить в наибо- лее удобной для обозрения и восприятия форме с помощью современных информационных средств. Очевидно, командиру нужно владеть оперативным искусством, тактикой и так назы- ваемыми системными техническими знаниями комплексного характера, т. е. системотехникой. Глубокие знания военной науки и искусства вместе с системными знаниями в области техники дают возможность командиру правильно поставить общую задачу, наилучшим образом определить и распределить частные задачи среди подчиненных и руководить их выполне- нием. Наличие таких знаний и умение их применять, помимо широкого военного и политического кругозора, уставных Прав и личных качеств, позволяют командиру грамотно и умело ру- ководить узкими техническими специалистами. Чтобы правильно управлять войсками, военачальникам недостаточно одних военных знаний. Нужны, кроме того, еще и профессиональное мастерство, интуиция, опыт, которые вы- рабатываются и оттачиваются годами упорного труда, ценой колоссального умственного и нервного напряжения. Углублен- ная мыслительная работа, особенно в условиях боевой обста- новки, требует большой внутренней собранности и вместе с тем достаточной свободы и широких возможностей для общения с подчиненными, начальниками и соратниками. Она нуждается в постоянном притоке фактических данных об обстановке, в подробном и всестороннем анализе их. 7
О том, как этого достигнуть, каковы реальные пути созда- ния соответствующих условий для успешной командной и штабной деятельности, говорится в настоящей книге. Книга охватывает широкий круг вопросов — от марксист- ско-ленинской гносеологии и военных концепций до техниче- ских устройств и математических методов оценки обстановки. Столь широкий практический диапазон отражает действитель- ную картину и фактическое состояние дела. Задача подготовки решений рассмотрена с нескольких точек зрения. Для разъяс- нения приведены многие примеры. Книга не совсем обычна. В ней нет ни безоговорочных утверждений, ни готовых рецептов. Авторы не скрывают прин- ципиальных трудностей, напротив, подчеркивают их, формули- руют и представляют в виде, удобном для последующего воен- но-технического исследования. Они выдвигают ряд новых идей и принципиальных положений, возможно, небезоговорочпо при- емлемых, в некоторых случаях дискуссионных, но, безусловно, достойных дальнейшего обсуждения в широких кругах воен- ных, инженеров и ученых. Достойное место в книге занимают результаты самостоятельных исследований авторов в области теории и практики подготовки решений. Эти материалы не вы- падают из контекста, а составляют органическую часть книги. XXIV съезд КПСС уделил особое внимание вопросам уп- равления и наметил практические меры по улучшению его структуры, методов и стиля. Новые требования партии целиком и полностью относятся к нашим Вооруженным Силам. Рево- люционные преобразования в армии и на флоте обусловливают необходимость научного подхода к решению проблем даль- нейшего совершенствования руководства войсками. Наступила пора широкого внедрения средств автоматизации и во все звенья военного управления. Данная книга окажет помощь в достижении этой важной цели. Генерал армии С. М. ШТЕМЕНКО
ВВЕДЕНИЕ Свобода воли означает, следовательно, не что иное, как способность принимать решения со знанием дела. Ф. Энгельс TV"/* съезд КПСС уделил большое внимание управ- Д у лению и применению новых технических средств. В решениях съезда говорится: «Развер- нуть работы по созданию и внедрению автоматизированных систем планирования и управления отраслями... имея в виду создать общегосударственную автоматизированную систему сбора и обработки информации... При этом обеспечить с самого начала проведение принципа организационного, методологиче- ского и технического единства этой системы» !. Бурное военно-техническое развитие поставило новые проб- лемы; одна из них — принятие решений. Скоротечность боевых действий, огромный объем разнородной информации, колос- сальная ответственность, которая в ряде случаев приобретает общегосударственный и даже общечеловеческий характер, наконец, необходимость иметь полную гарантию того, что ре- шение будет при любых обстоятельствах выработано и принято к заданному сроку, — все это и многое другое определяет дея- тельность командира. Общеизвестно, что эффективное управле- ние войсками в современных условиях возможно только с по- мощью средств автоматизации. Министр обороны Маршал Со- ветского Союза А. А. Гречко указывает: «Исключительную актуальность приобретает задача овладения научными мето- дами управления войсками на базе новых технических средств. Управление войсками должно совершенствоваться по мере до- стижений научно-технического прогресса» 1 2. Несмотря на то что мировая литература изобилует публи- кациями по автоматизации и новым достижениям кибернетики, 1 Материалы XXIV съезда КПСС. М., Политиздат, 1971, стр. 298. 2 А. А. Гречко. На страже мира и строительства коммунизма. М., Воениздат, 1971, стр. 57, 9
в обосновании идеологической стороны вопроса чувствуется сдержанность. Тенденция к «тотальной» автоматизации управ- да&ИЯ, которой насыщена научно-техническая пропаганда, не всегда встречает единодушную поддержку, иногда восприни- мается с немалым скептицизмом. Между «автоматизаторами» и «интеллектуалистами» длительное время идет дискуссия такого рода: Первые: «Вот вам кибернетическая техника, указаны ее возможности, используйте ее. Если возможностей недостаточно, скажите, что еще нужно, и мы это сделаем». Вторые: «Мы готовы и очень хотим использовать киберне- тику, мы будем рады, если вы расширите ее возможности. Мы очень ценим ЭВМ как вычислительное средство. Но покажите нам, как она помогает решать задачи управления, и докажите, что она действительно имеет преимущества, которые вы обе- щаете. Без этого нам трудно понять, как ею пользоваться». Первые: «Такая постановка вопроса неприемлема. Это не наша область. Возьмите вычислительные машины и учитесь с ними работать; когда научитесь, появятся преимущества, и немалые. Либо скажите, какая еще аппаратура нужна для ва- ших задач». Вторые: «Для того чтобы получился положительный эф- фект, необходимо, чтобы аппаратура обладала какими-то опре- деленными свойствами. По-видимому, вы не очень хорошо знаете, какие эти свойства, потому что спрашиваете, что нуж- но. Но для ответа на этот вопрос нам необходимо знать, что вы вообще можете и главное — для чего». Дискуссия возвращается к исходному пункту. Предложение и спрос как бы попадают в разные измерения, и было бы неразумно видеть в этом факте только консерватизм с одной стороны и необоснованный оптимизм с другой. И, мо- жет быть, в некоторых случаях не лишено известных основа- ний мнение о том, что существуют оперативные работники, которые считают, что кибернетизация навязывается им «агрес- сивной» группой инженеров, выражающих технократическую тенденцию. Действительно, чрезмерно частое использование (особенно в иностранной литературе) терминов «кибернетиче- ское руководство», «кнопочная война» и даже «машинная ци- вилизация» дает основание усмотреть определенную долю не- добросовестности в ориентации сторон. Советская военная наука давно развенчала прагматистскую идеологию «кнопоч- ной войны», и вряд ли можно заподозрить сколько-нибудь серь- езное психологическое воздействие этой идеологии на обе ди- скутирующие стороны. Но задача автоматизации — речь идет об автоматизации в широком плане — поставила ряд техниче- ских, социологических, этических и психологических проблем, которые требуют разрешения. Все согласны с тем, что автоматизация должна облегчить 10
и облагородить труд человека; большинство согласно передать автоматам часть своих функций, но никто пока не в состоянии определить пределы их возможностей и целесообразности. А в этом и состоит существо проблемы. Практическая же сторона дела характеризуется борьбой двух различных тенденций. Первая порождена успехами в раз- витии ЭВМ и их подавляющим превосходством над человеком в способности вычислять. Высказывается предположение, что «умная» машина способна сделать все то же, что и человек, даже лучше, а следовательно, машина может заменить чело- века во всех областях, в частности, в сфере администрации и оперативного управления. Существует группа ученых и инже- неров (одобряемая и поддерживаемая государственным аппа- ратом ряда капиталистических стран), которая пропагандирует полную автоматизацию интеллектуального труда, оставляя за человеком (впрочем, на время) область создания вычисли- тельных маптин и программирования их функций; перспек- тива человечества усматривается в сладостном забвении, нир- ване, не отягощаемой даже мыслью о том, что род homo sapi- ens выполнил свою задачу, создал преемника и передал ему власть над природой. Вторая тенденция основана на преклонении перед исклю- чительными способностями человека к целенаправленному творчеству. Творчество возводится в абсолют, непостижимый и недостижимый, свойственный только человеку. Поскольку един- ственным инструментом познания и творчества является мыш- ление, то попытка понять мышление с помощью самого мыш- ления рассматривается как самопоглощение, которое не может иметь ни исхода, ни результата. Тенденция —не менее реши- тельная, чем первая, — состоит в абсолютизации человеческого разума, который только и в состоянии принимать решения и направлять действия людей. Обе тенденции противопоставления техники человеку древ- ни. Появлению новой, революционной отрасли техники всегда сопутствовали чрезмерные восторги и опасения. Изобретение паровой машины вызвало волну размышлений о вытеснении человека из сферы производительного труда и пропаганду «роботехники». Одновременно возникла идея физического обнищания человека, которое якобы неизбежно, коль скоро исчезнет надобность в физической силе. Сейчас нам ясно, на- сколько нелепы были опасения. Правда, внедрению силовых машин сопутствовало много трагических моментов, порожден- ных несправедливостью социального строя. Но никакого «вы- теснения» человека, разумеется, не произошло. Не произошло и физической деградации: современный человек выше ростом, разностороннее по умственному развитию и физически сйМдее, чем его предшественник, тысячелетиями сам служивпГйй един- ственным источником производящей энергии. Освоив другие 11
источники энергии, человек изменил характер своей деятель- ности и от этого стал лучше и во всех отношениях богаче (а его возможности — больше). Это правило, закон, отступления от которого связаны только с уродливыми сторонами феодаль- ного и капиталистического строя, а не с законами биологии, техники и социальной эволюции. В наше время техника вторгается в святая святых — в сфе- ру разума, сознания и самосознания. Никаких аналогов чего- либо подобного ранее не было; если до изобретения паровой машины человек сознательно пользовался и управлял энергией животных, воды и ветра, не находя в этом ничего необычного, то в мыслительных усилиях он привык полагаться исключи- тельно на себя. Не удивительно, что когда обнаружилась при- годность вычислительных машин к выполнению функций, кото- рые нельзя квалифицировать иначе, как интеллектуальные, горизонты надежд расширились беспредельно. Возникло и не- которое время господствовало мнение о том, что мозг — это вычислительная машина огромной производительности, а чело- веческий гений — не более чем сверхбыстродействие. Потом выяснилось, что дело обстоит не так, что самый простой мозг намного эффективнее совершенной машины и что функцио- нальные принципы их устройства существенно различны. Упрощенное представление о механизме мышления оказалось несостоятельным и неплодотворным. Хотя решительное и по- следовательное внедрение вычислительной техники во все сфе- ры умственной деятельности продолжается (и идет в значи- тельной степени вне зависимости от дискуссий), мы видим, что к ряду задач, с которыми человек справляется шутя, машина всерьез не может даже подступиться. И здесь возникло суж- дение о наличии задач двух типов: вычисляемых и невычисля- емых, «точных» и «неточных». Если задача связана с выполнением любого, пусть самого сложного расчета (т. е. операции с числами) или может быть приведена к таковой, то считается, что она более доступна вычислительной машине, чем человеку. Если задача содержит элементы интуиции, здравого смысла, неосознанного (или недо- статочно четко сформулированного) опыта, догадки, то гово- рят, что машина бессильна, с такой задачей может справиться только человек. Поскольку подавляющее большинство задач поведения и управления имеет именно такой характер, то де- лается вывод об ограниченной применимости вычислительных машин в этой области: в крайнем случае им отводится весьма скромная роль. При этом (явно или неявно) принимается тезис о непознаваемости интеллектуальных процессов и невозможно- сти их искусственного воспроизведения. Основными аргументами, которые выдвигаются против ис- пользования вычислительных машин для решения задач чело- веческого поведения, являются следующие: «машина может; 12
напутать, ошибиться»; «машина безответственна» и, наконец, «машина работает юлько по заданной программе, она неспо- собна к творчеству». Можно только изумляться наивности и упорству, с кото- рыми отстаивается первый аргумент. Если сопоставить и про- анализировать поступки любого человека, то выясняется, что: 1) очень многие из них, если не большинство, не могут быть признаны наилучшими; 2) они бывают ошибочными; 3) от- дельные поступки просто нелепы. Неосведомленность, недостаток времени, неумелость, по- рыв, упрямство толкают на решения и действия, которые не- возможно не только оправдать, но и объяснить с позиций хотя бы того же здравого смысла. Вся военная история изобилует фактами такого поведения людей, а горькие сожаления по по- воду совершенных ошибок и связанные с ними напутствия на будущее редко предотвращают новые (и схожие) ошибки. Трудно сказать, что удивительнее: неожиданность ошибок, ко- торые совершаются иногда вопреки самым очевидным фактам, или упорство, с которым отстаивается непогрешимость. Конеч- но, даже в сложных ситуациях процент явно противоречивых решений мал. Значительно больше процент решений, которые не могут быть признаны наилучшими: недаром говорят, что несчастье состоит в том, что мы не можем поступки совершать дважды. Еще больше типовых, «обыкновенных» решений. Не так много выдающихся, тем более гениальных решений. Таким образом, вопрос о том, кто чаще может напутать, человек или вычислительная машина, следует пока считать от- крытым. Остается особый вопрос — о творчестве. Этот вопрос обсуж- дался и обсуждается. Изобретение часов, радио и дифференци- ального исчисления было актами высочайшего творчества, крупнейшими достижениями человеческого гения. В настоящее время часы производят на конвейере, радиоприемники масте- рят школьники, а дифференциальным исчислением пользуется огромное количество людей. Результат творчества после его освоения превращается в технологию; военное творчество не составляет исключения. В военном деле достаточно технологии. Нужно ли на нее расходовать человеческий интеллект? В настоящее время кон- струирование радиоприемников по заданным техническим тре- бованиям выполняет вычислительная машина, а инженеры за- нимаются принципиальными усовершенствованиями. Это тре- буется и в военном деле: освободить командира от технологии для истинною творчества. В этом имеется настоятельная необ- ходимость. В современных условиях командир обладает огром- ной оперативно-тактической свободой. Энергетический диапа- зон средств поражения простирается от сотен до миллиардов джоулей, скорости движения меняются от километров в час до 13
километров в секунду, а время непрерывного воздействия на противника — от долей секунды до месяцев и даже лет (радио- активное заражение). Правильно воспользоваться этой свобо- дой и выбрать наилучший способ боевых действий — чрезвы- чайно сложно и может оказаться не под силу человеку. Вычислительная машина действительно работает по про- грамме. Но, во-первых, человек тоже работает по программе, хотя и несравненно более общей, гибкой и в большей степени способной к самоусовершенствованию. Во-вторых, оказывается, что машина может помочь человеческому творчеству, сти- мулировать его. Во всяком случае ясно, что вопрос о творче- стве — это практический вопрос, решить который можно только путем конкретной деятельности, а не принципиальных ди- скуссий. Каждая из названных тенденций опирается на серьезную аргументацию, в том числе и на опыт, и ни одной из них не удается завоевать приоритет. В чем же истина? Очень заман- чиво принять, что истина лежит где-то посредине: что-то де- лает человек, что-то — вычислительная машина, немного инту- иции, немного арифметики, тогда можно исходя из фактиче- ского положения дел разделить сферы влияния человека и ма- шины и этим решить вопрос по крайней мере на ближайшее время. В военном деле такая компромиссная позиция представ- ляется необоснованной и неправильной. Слишком велик диа- пазон командной деятельности и слишком высока ответствен- ность, чтобы можно было остановиться на компромиссе. Марксизм-ленинизм учит, что истина не в примирении, а в диалектическом единстве противоречий. В данном случае речь идет об объединении возможностей, стимулирующем диалекти- ческое развитие. Пока это положение не более чем философ- ский тезис. Для того чтобы оно стало ведущей идеей, его необ- ходимо предметно осознать и материально обеспечить. В кон- це концов, в человеческом мышлении, личном и общественном, всегда шла борьба между теми же противоречивыми тенден- циями: трезвый расчет и творческая фантазия. И если за мно- говековую историю адепты фантазии, да и сами люди творче- ства немало натерпелись от пресловутого «здравого смысла» и основанного на нем примитивного расчета, то за кратковремен- ное триумфальное шествие нового фактора цивилизации — вы- числительной техники — мы можем наблюдать и противопо- ложную тенденцию: попытку искусственно ограничить не толь- ко область применения вычислительных машин, но и поиски, исследования в этом направлении, ссылаясь на фантазию и творчество. Автоматизация не заменяет и не подменяет творчества. Автоматизация переносит творчество в более высокую, более общую область. Она утилизирует и широко распространяет результаты творчества, делает их применение доступным, прев- 14
ращает в производительную и боевую силу. На рис. 1 показано место автоматизации на спирали развития. Для того чтобы сформулировать основные идеи, которым посвящена эта книга, нам придется начать с уточнения поня- тий й терминологии. Что такое решение? Большая советская энциклопедия (2-е изд.) дает следующий ответ: «Решение — Рис. 1. Место автоматизации в общем процессе развития один из необходимых моментов волевого действия... и способов его выполнения. Волевое 1 действие предполагает предваритель- ное осознание цели и средств действия, мысленное совершение действия, предшествующее фактическому действию, мысленное обсуждение оснований, говорящих за или против его выполне- ния. и т. п. Этот процесс заканчивается принятием решения». Итак, прежде всего решение есть действие, т. е. некоторый процесс, который складывается из ряда отдельных актов, про- 1 О «воле» будет речь в главе 7. 15
цедур. Это волевое действие: волевой фактор является одним из моментов, направляющих процесс принятия решения. В за- висимости от волевого фактора решение может быть различ- ным, следовательно, решение неоднозначно. Назначение .воле- вого фактора в том и состоит, чтобы выбрать один вариант. Решение не есть доказательство математической теоремы и не умозаключение, ибо как то, так и другое не требует участия воли. Строго говоря, выражение «решить математическую за- дачу» неправильно, ибо в этом выражении подразумевается получение вывода, умозаключения на основании исходных дан- ных (условий задачи). Волевого момента здесь нет (если не принимать во внимание волевое усилие, которое требуется, чтобы заставить себя думать). Умозаключение единственно (если задача сформулирована правильно). Обратимся снова к БСЭ. «Вывод...— суждение, являющееся необходимым или возможным следствием других суждений (посылок или предпосылок). Вывод и посылки в своей связи есть форма мысли, называемая умозаключением». Здесь речь идет о следствии, т. е. о неизбежном или воз- можном результате совместного влияния посылок (условий). Вывод есть суждение. Напомним (БСЭ), что «суждение — мысль, в которой утверждается или отрицается что-либо о чем- либо. То, о чем утверждается... что либо, называется предметом суждения. То, что утверждается или отрицается о предмете суждения, называется признаком. Предметом суждения могут быть: 1) Любой материальный предмет... 2) Любой идеальный предмет... 3) Любая языковая оболочка мысли. ...Всякое сужде- ние может быть расчленено на субъект, предикат и связку. Субъект есть знание о предмете суждения. Предикат есть зна- ние о признаке предмета. Связка есть знание о принадлежно- сти или непринадлежности признака предмету суждения». Вывод математической теоремы опирается на посылки — акси- омы или на другие теоремы. В этой формулировке нет речи о волевом факторе, нет задачи выбора в условиях неопределен- ности. Есть строгость, логичность, последовательность рассуж- дений. При определенном наборе исходных данных (посылок) можно сделать однозначный вывод. Наличие несовместимых выводов означает противоречивость задачи и, следовательно, невозможность вообще получить вывод (заключение). Нельзя утверждать две вещи, которые отрицают друг друга. В этом смысле математические задачи требуют не решения, а вывода. Если математические задачи роднит с решением необходимость поиска, догадки, то с выводом их роднит однозначность резуль- тата. В сложных задачах полезно подчеркнуть первое, поэтому мы говорим «решить задачу», решить — в смысле найти способ. В простых задачах слово «решить» имеет условный смысл: на самом деле речь идет о выводе, для получения которого нужно просто знать правило и уметь им воспользоваться.
Математический вывод роднит с решением необходимость поиска и невозможность (если не говорить об элементарных примерах и упражнениях) указать точное правило получения результата. Отсутствие такого правила (алгоритма), использо- вание догадки, навыка, опыта, удачи — вот то, что делает за- конным применение слова «решение» к математическим зада- чам. Далее, решение предполагает предварительное осознание цели и средств действия. Что значит «осознание»? По-видимо- му, это процесс, который базируется на внешней информации о цели и средствах действия. Однако это не простое пре- образование информации, а более сложный акт, позволя- ющий сопоставить и увязать цель и средства. В ряде случаев цель может быть задана, и тогда процесс ее осознания состоит в восприятии того, что задано. Существует информация о средствах, и ее нужно воспринять и понять. Однако главное — осознать связь между целью и средствами, зависимость между ними, диалектику взаимодействия. В других случаях цель не задается и ее нужно определить (или, по крайней мере, уточ- нить). То1да осознание цели включается в волевой акт. Коли- чество возможных целей (если эти цели сформулированы зара- нее) также может быть очень велико, по существу бесконечно, если принимать во внимание сколь угодно малые различия между двумя целями. Пространство целей, как и пространство ситуаций, практи- чески может быть бесконечномерно, т. е. число возможных вариантов того и другого настолько велико, что не существует точного способа определить или выбрать наилучший вариант. В тех случаях, когда мы встречаемся с бесконечномерностью (или очень большой размерностью), в дело вступает воля— воля человека, воля командира. Точно также воля решает в тех случаях, когда нет строгого способа однозначно разрешить кон- курирующие альтернативы, даже когда их конечное и неболь- шое число. Как ни странно, но это довольно очевидное положение не всегда встречает понимание: иногда военное решение стре- мятся трактовать как «аналитический вывод». Следует пом- нить, что вопрос о выборе (т. е. о решении, что лучше) очень редко решается аналитически, так как требует человеческого, неформального понимания политических, военных и научных проблем. Следующий элемент решения — мысленное совершение дей- ствия, т. е. моделирование действия. Моделирование предпола- гает упрощение описания (в данном случае мысленного), но такое упрощение, при котором сохранилась бы главная идея решения и можно было бы оценить его последствия. Мо- дель действия должна отвечать волевому акту решения, во- плотить его, отобразить с той точностью, с которой это допустимо для мыслительных возможностей человека и не- 17
обходимо для завершения волевого акта, т. е. принятия ре- шения. Далее, мысленное обсуждение оснований, говорящих «за» или «против». Проследив в уме за ходом событий, которые мо- гут произойти в результате принятия решения, т. е. промоде- лировав, необходимо оценить их. Оценка требует аппарата и критериев; то и другое вырабатывается в результате обучения и опыта. Следовательно, на этапе анализа и оценки волевое вмешательство не предполагается. Другое дело — сравнение «за» и «против» и окончательный выбор. Здесь вновь ведущим становится волевой фактор, поскольку количество этих «за» и «против» может быть очень велико, сочетаться они могут в самых разнообразных комбинациях, а четких критериев их важности, значимости может не быть. Итак, решению присущи: волевой фактор, диалектическое осознание взаимосвязи цели и средств, моделирование, анализ и оценка. Для подготовки и принятия решения требуется информа- ция о ситуации и сформулированная цель. Составим грубую модель процесса подготовки решения. В дальнейшем мы будем последовательно детализировать модель. На рис. 2 модель по- казана в виде схемы, которая включает следующие блоки: 1 — прием, восприятие, селекция, хранение и представление инфор- мации; 2 — распознавание ситуации; 3 — подготовка решения; 4 — оценка эффективности решения; 5 — принятие решения. Как видно из схемы, в ней имеются прямые и обратные связи. Блок 1 из всей поступающей информации отбирает и запо- минает то, что может иметь прямое отношение к решению. По мере поступления новых данных память обновляется. Храня- щаяся в блоке 1 информация частями или полностью передает- ся в другие блоки в удобной форме. Это есть представление информации. По существу, задача блока 1 состоит в «сжатии» входной информации, т. е. в уменьшении избыточности, и пре-
образовании к требуемому виду. Это необходимо для устране- ния информационной перегрузки остальных блоков. Блок 2 выполняет классификационную задачу распознава- ния. На основании сравнения делается вывод о соответствии ситуации одному из известных по опыту образцов, либо о том, что данная ситуация сходна с несколькими образцами, но не соответствует ни одному из них, либо о том, что ситуация яв- ляется абсолютно новой. В последнем случае вырабатываются основные признаки новой ситуации. Распознавание ситуации — важнейший элемент подготовки решения, поскольку оно свя- зано с необратимым преобразованием информации. Блок рас- познавания — последняя инстанция, в которой может быть уст- ранена ошибка или дезинформация, так как результат распо- знавания в дальнейшем считается достоверным. Если же про- изошла ошибка, то она уже неустранима. Блок 3 вырабатывает проект решения на основании мето- дов, созданных в процессе обучения и накопления опыта. Эти методы могут быть типовыми, стандартными или новыми. При- менение стандартных методов отнюдь не предполагает стан- дартных решений. В условиях концентрированной информа- ции и ограниченного времени без стандартных методов невоз- можно обойтись; основные из них изложены в уставах, настав- лениях и руководствах. К этим методам добавляется собствен- ный и чужой опыт. Каждый военачальник вырабатывает свои оригинальные методы решения. В то же время наличие тыно- вых, проверенных методов дает возможность освободить мыс- лительный процесс от поисков в области, которая не имеет непосредственного отношения к конкретной ситуации и кото- рая могла быть обследована заранее, в спокойной обстановке. Однако для успешного руководства войсками недостаточно применять типовые методы решения: необходимы новые, ори- гинальные, неповторимые методы, которые являются продук- том творчества и вдохновения. Поставить противника в тупик, нанести удар в неожиданном месте, заставить врага действо- вать вслепую — все это рекомендуется уставами и наставлени- ями, но нигде не указано (и не может быть указано), как этого добиться. Новые идеи могут появиться, а могут и не появиться. Степень их оригинальности может быть различной, плодо- творность нуждается в проверке. И вместе с тем роль новых идей, новых методов, рождающихся часто в критических, на первый взгляд безвыходных ситуациях, неоценима. Блок 4 производит оценку вариантов решения, выработан- ных блоком 3. В памяти блока 4 хранятся критерий п способ оценки. Результат в количественной или в качественной форме передается в блок 5. Блок 5 принимает решение. Здесь осуществляется волевое действие. Поскольку решение неизбежно содержит элемент риска, необходимо разобраться, когда риск допустим, а когда — 19
нет. В частности, риск недопустим, если низка надежность рас- познавания ситуации. Риск оправдан, когда ожидается высокая эффективность и имеется уверенность в правильности оценки обстановки. Процесс принятия решения может быть одноразовым, а мо- жет быть и многоразовым, подвергаться перепроверке. Время принятия решения может быть различным: стратегические решения готовятся годами, а тактические — в течение секунд. Перейдем к проблеме подготовки и принятия решений. С самого начала примем предположение, что система «люди и машина» является более совершенной, нежели только «чело- век» («люди») или только «машина». Автоматизация управле- ния — это прежде всего практическая задача, которая должна последовательно проходить различные этапы — от более про- стых к более сложным и совершенным. Иногда широкие за- мыслы так и не доводятся до конца потому, что принцип по- этапного развития заменяется принципом «все или ничего». Уходит время, изменяются задачи и требования, а полезного результата не видно. Первоначальные идеи устаревают и ра- бота прекращается. Поэтому в данной книге мы исходим пре- жде всего из необходимости четко сформулировать цель каж- дого этапа и оценить реальные возможности, не упуская перс- пективу. В работе широко используются модели. Это системотех- нические модели, и назначение их состоит в том, чтобы представить зависимость между входными и выходными данны- ми в виде удобной для анализа рабочей схемы, решающей функ- циональную задачу в определенном объеме. Эти модели, разу- меется, не претендуют на какое-либо морфологическое сходство с живыми органами или физиологическое сходство с жизнен- ными процессами, но имеют схожие выходные параметры. Задача книги состоит в том, чтобы способствовать обоснованию перспектив развития теории и техники подготовки решений. В Отчетном докладе ЦК КПСС XXIV съезду партии това- рищ Л. И. Брежнев сказал: «Совершенствование системы уп- равления — не разовое мероприятие, а динамичный процесс решения проблем, выдвигаемых жизнью» К Принятие решений — одна из основных частей этой проб- лемы. Авторы выражают глубокую признательность И. И. Ану- рееву, Д. А. Волкогонову. В. М. Глушкову, Ю. М. Ермольеву, Г. Г. Коршунову, П. Г. Скачко, К. В. Тараканову за критику и ценные замечания. 1 Материалы XXIV съезда КПСС. М., Политиздат, 1971, стр 66.
ЧАСТЬ I МЕТОД . ——“— ☆ • ГЛАВА 1 МОДЕЛЬ МЫШЛЕНИЯ Практика выше (теоретического) по- знания, ибо она имеет не только досто- инство всеобщности, но и непосредствен- ной действительности, В, И. Ленин 1. СТРУКТУРА МОДЕЛИ Не существует проблемы более глубокой, захватывающей и важной по своему влиянию на прогресс, нежели проб- лема мышления. Многие крупные ученые, политические и военные деятели отдали ей дань. Исследование «человеческих» факторов все больше приближается к точным наукам, это «знамение века». И тем не менее феномен человеческой мысли остается великой тайной. Известно, что процесс мышления состоит из ряда подпроцес- сов; цель и назначение некоторых удалось разгадать. Удалось даже воспроизвести некоторые подпроцессы, например вычис- ления и усвоения опыта. Это уже немало. Достижения рож- дали энтузиазм, а иногда неоправданные надежды. Марксист- ско-ленинская диалектика учит, что невозможно проникнуть в суть явления, не рассматривая его в целом, а расчленяя на со- ставляющие и пытаясь найти истину в каждой из них. Мыш- ление едино и непрерывно. Познать мышление как физическое явление — значит познать самого себя. Но не следует забывать, что в процессе познания будет развиваться и совершенство- ваться, а следовательно, и изменяться инструмент познания, само мышление. Не означает ли это «погоню за собой»? «...Люди стоят перед противоречием: с одной стороны, пе- ред ними задача — познать исчерпывающим образом систему мира в ее совокупной связи, а с другой стороны, их собствен- ная природа, как и природа мировой системы, не позволяет им когда-либо полностью разрешить эту задачу. ...Это противоре- чие... является... главным рычагом всего умственного прогресса 21
и разрешается каждодневно я постоянно в бесконечном про- грессивном развитии человечества...» Проблема имеет не только познавательное, но и приклад- ное значение. В частности, автоматизация требует конст- руктивного анализа мышления, нахождения основных, принципиальных закономерностей. Для этого необходимо иметь формальное описание функций, выполняемых людьми, и на этой базе в процессе бесконечного последовательного прибли- жения создавать все более точные и подробные функциональ- ные модели1 2. В литературе по теории творчества высказано много общих соображений относительно мышления вообще и творчества в частности. Говорят, что человеческий разум способен «схватить весь комплекс явлений одновременно», «во всех взаимосвязях», «с различных точек зрения» и т. д. Все это содержит большую долю истины, но не проливает свет па внутреннюю сущность мышления. Для автоматизации требуется эффективная модель, которую можно было бы — полностью или частично — воспро- извести на ЭВМ. С одной стороны, желательна максимальная простота моделей, с другой — необходимо правильное отраже- ние реальной физической функции процесса. Модели, тождест- венно отражающие сам процесс на требуемом уровне обобще- ния, называют оптимальными моделями. У оптималь- ной модели внешние характеристики и внешние связи основ- ных блоков и модели в целом соответствуют внешним харак- теристикам и связям моделируемых органов или систем. Попытаемся построить модель, в которой каждый блок бу- дет «черным ящиком» с известными внешними характеристи- ками (их можно определить, хотя бы грубо, опытным путем), но с неизвестной (до времени) внутренней структурой. Разу- меется, модель не претендует ни на малейшее морфологиче- ское сходство с мозгом человека. Модель показана на рис. 3. Разум и мыщление связаны с сознанием. Прежде всего нужно определить те понятия, которые мы исследуем. Некоторые исследователи склонны считать ра- зум и мышление безраздельной прерогативой человека — homo sapiens — и только его. При таком взгляде всякие попытки анализа сущности и элементов мышления, по существу, сни- маются с рассмотрения. Нет сомнения в том, что в мышлении есть многое, доступное только человеку. Но не все. Не вступая в дискуссии по поводу определения термина «мышление» в этом плане, границ его распространения в мироздании, мы дол- жны с самого начала отвергнуть подобную теорию по конст- руктивным соображениям. Она неплодотворна, бесполезна. 1 К. Маркой Ф. Энгельс. Соч., т. 20, стр. 36. 2 См.: В. М. Глушков. Гносеологическая природа информацион- ного моделирования. «Вопросы философии», 1963, № 10. 22
Задача автоматизации — помочь человеку не только действо- вать, но и мыслить, в частности принимать решения. И без предположения о том, что процесс мышления можно в какой-то части воспроизвести, нам ничего не удастся сделать. По этой причине «разум» и «мышление» не- обходимо толковать расширительно. Крупный биолог и мыслитель, отлученный за свободомыс- лие от церкви и умерший в изгнании, аббат де Шарден пи- сал \ что «мышление человека отличается от животного тем, что животное мыслит и не знает этого, а человек мыслит — и Рис. 3. Схема модели мышления: блок 1 — сознание; блок 2 — подсознание; блок 3 — нервная сеть органов чувств; блок 4 — память; блок 5 — система связи сознания и подсознания знает». В этом утверждении есть немалая доля истины, кото- рая имеет огромное значение: зная, что он мыслит, человек может управлять своим мышлением. Эшби, Колмогоров и Глушков утверждают, что разум — «это то, что обеспечивает выбор хотя бы на единицу выше случай- ного». К этому следует добавить: «в новых, неожиданных си- туациях». Первый элемент модели мыслительного аппарата — созна- ние. Информативность сознания довольно велика. По мнению некоторых исследователей, скорость сознательной обработки информации составляет 1010—1012 бод (двоичных единиц в секунду). Однако этого явно недостаточно, чтобы оперативно обрабатывать всю информацию, поступающую в мозг извне, от органов чувств, от внутренних органов и от памяти. Первым «этажом» сознания является подсознание. Мы хо- рошо знаем, что все управление организмом, т. е. клетками, внутренними органами, привычными действиями (например, дыханием), рефлексами и быстрыми реакциями, осуществляет 1 Пьер Тейяр де Шарден. Феномен человека. М., «Прогресс», 1965. 23
подсознание. Для этого требуется огромная информативность. Чтобы отреагировать на резкое изменение внешней ситуации (например, на внезапное нападение) и в течение долей секунды перестроить ряд функций организма вплоть до внутренней сек- реции, требуется переработать до 1014 бод информации. По не- которым данным, информативность подсознания достигает 1016 бод, но даже эта цифра представляется заниженной. Пред- полагается, что сознание функционирует более или менее рав- номерно и в период бодрствования здорового человека колеба- ния информационной нагрузки не превышают 10—20%. Под- сознание нагружено крайне неравномерно: здесь пиковая нагрузка может превосходить среднюю в тысячи и десятки тысяч раз. Сознание выключается во время сна, подсознание всегда бодрствует. Сознание последовательно перерабатывает информацию: очень трудно следить за несколькими объектами и невозможно размышлять одновременно о нескольких пред- метах. Подсознание «по долгу службы» вынуждено осуществ- лять параллельную обработку информации: одновременно кон- тролировать все органы тела, управлять многими функциями, оценивать внешнюю обстановку и стимулировать реакции ор- ганизма. Это дает основание полагать, что в подсознании могут отображаться одновременно многие информационные модели внешней обстановки, поступающие от различных органов чувств. Кроме того, одна и та же информационная модель (си- туация) может быть по-разному преобразована, в результате чего возникает несколько моделей ситуации (или предположе- ний о ее развитии). Интересно заметить, что некоторые мо- дели могут быть сформированы сознанием, «рассмотрены» внутренним зрением или «услышаны» внутренним слухом (так мы представляем себе вымышленные события или мелодии) и переданы в подсознание. Все модели в дальнейшем могут обра- батываться одновременно и сравниваться между собой. Парал- лельная обработка информации создает возможность как непре- рывного преобразования информационных моделей, так и скач- кообразного их изменения для проб и оценки. В модели на рис. 3 подсознание удобно представить отдель- ным блоком 2. С наших позиций органы чувств тоже можно считать разумными: они мыслят и вычисляют. Органы чувств снабжены мощной нервной сетью, которая не только передает информацию, но и способна обрабатывать большое количество информации для оценки обстановки и управления поведением. Глаз лягушки реагирует на движущиеся объекты и не заме- чает неподвижных. Такая избирательность обеспечивается об- работкой всей массы информации, поступающей в глаз. При анализе образов глазом млекопитающего значительная часть функции распознавания выполняется зрительным аппаратом: обнаружение контрастов, выделение контуров, оценка геомет- рического расположения, оценка топологии объекта и т, д, 24
Показателен опыт, описанный в древних индийских кни- гах \ В современном изложении он выглядит следующим об- разом. На стол кладется кучка спичек, которые нужно пере- считать. Процедура требует некоторого времени. После нескольких упражнений человек замечает, что задолго до окончания под- счета у него возникает ощущение, что он знает число спи- чек, а последующая проверка показывает, что ошибки нет. Зрительная нервная сеть очень быстро осуществляет подсчет. Мы склонны полагать, что здесь имеет место не оценка на ос- новании аналогии с прежними наблюдениями (поскольку кон- кретная форма образа неповторима), а именно прямой подсчет. Авторы попытались проверить некоторые возможности в этой части п получили следующие результаты. Тренированный штурман «на глаз» оценивал скорость самолета по проводке на планшете с ошибкой не более 2—3%. По карте мгновенно и точно определялось число танков, если их не более 20. В обоих случаях обстановка была довольно сложной. Оказа- лось, что сравнительно легко можно научиться мгновенно оце- нивать основные элементы обстановки на шахматной доске: одноходовые угрозы, связки. Увеличение времени наблюдения свыше 1—2 сек (до 10—15 сек) не улучшало, а ухудшало ре- зультат: оператор начинал сомневаться и допускал ошибки. Только когда время наблюдения достигало величины, достаточ- ной для сознательного подсчета или анализа, ошибки исчезали. Таким образом, нервную сеть органов чувств (вместе с уп- равляющей частью мозга) можно включить в модель блока 3. Четвертым элементом модели является память (4), кото- рая храпит всю информацию, полученную когда-либо челове- ком, и все результаты ее обработки, в том числе и все преобра- зования исходных моделей. Это тезаурус2 мыслительного аппарата. Скорость созна- тельной выборки информации из памяти зависит от информа- ционной производительности сознания и сравнительно неве- лика. Скорость подсознательной выборки намного больше. Подсознательная выборка может производиться большими массивами, о многих объектах одновременно. Все, что происходит в сознании и подсознании, запоми- нается, но на различное время и с различным временем вы- борки (по-видимому, в разных отделах памяти). Информация, связанная с безусловными рефлексами, помнится всю жизнь и передается из поколения в поколение. Информация же, связанная с изменением функционирова- ния различных органов, по-видимому, запоминается частично либо вообще не запоминается. * 1 1 Рамарчарака. Раджа-Иога. СПб., 1911. 1 Буквально: сокровище (греч.). 25
В основных чертах рассмотренная модель согласуется с практикой, хотя многие важные аспекты неясны. В. частности, мы не представляем себе, каковы границы управления подсо- знанием со стороны сознания; по этому пункту существуют разногласия между учеными. Имеется немало фактов (относя- щихся главным образом к индийской культуре), которые сви- детельствуют об огромных возможностях стимулирования или подавления подсознания — вплоть до управления работой внут- ренних органов. Но, к сожалению, проверенными и системати- зированными данными по этим вопросам наука не располагает. Поэтому взаимодействие сознания и подсознания мы вынуж- дены рассматривать как еще один «черный ящик» (блок 5),не пытаясь проникнуть в его сущность. На рис. 3 связи между блоками модели показаны как плав- ные, распределенные. Это сделано для того, чтобы подчеркнуть отсутствие резких границ между функциями (и соответствен- но — блоками), ибо невозможно установить, где кончается со- знание и начинается подсознание, где заканчивается нервная система органов чувств и начинается собственно мозг. В модели опущен важный элемент: центр эмоций. К воп- росу о влиянии эмоций на поведение мы вернемся. Попробуем на простом примере выяснить, как работает модель. Человек выполняет сложное задание, сопряженное с опасностью. Заранее зная об этом, он сознательно вырабаты- вает признаки опасности, которые хранятся в памяти; его ор- ганы чувств обострены. Вся информация немедленно анализи- руется в блоке 1 прежде всего с точки зрения признаков. Человек знает, как ему следует поступать в том или ином случае. Для достижения цели волевым усилием он заставляет себя действовать так, как положено (т. е. в соответствии с идеей, с которой он себя отождествляет), независимо от опас- ности. При этом приходится подавлять сознательные и подсо- знательные импульсы. Если однотипные задания приходится выполнять достаточно часто, возникает привычка к опасности, ослабевает чувство страха, надобность в волевом усилии отпа- дает, сознание освобождается от контроля и управление пове- дением переходит в область подсознания: правильное действие выполняется рефлекторно. Другой случай: человек спокоен, уравновешен, занят раз- мышлениями на отвлеченные темы. Внезапно он подвергается опасности. Чувство опасности возникает раньше, чем инфор- мация об опасности проникает в сознание: срабатывают нерв- ный аппарат органов чувств (блок 3) и подсознание (блок 2). Их реакция может произойти немедленно и вызвать активное оборонительное действие, хотя иногда и ошибочное. В таких случаях нередко подсознание и сознание вступают в конфликт, в результате возникает психически неустойчивое состояние, «стресс», паника. 26
Итак, предположим, что в пределах поставленной задачи модель верна. Будем ставить на ней мысленные эксперименты. Нас будут интересовать различные стороны диалектического мышления, к рассмотрению которых мы перейдем. 2. ЭМПИРИЧЕСКОЕ МЫШЛЕНИЕ Существуют простые ситуации, в которых человек может ориентироваться и действовать по готовым образцам. Это озна- чает, что в процессе будут участвовать только два блока: па- мять (блок 4) и какой-то из первых трех. Наблюдаемая ситуа- ция отождествляется с одной из хранимых в памяти подсозна- ния или сознания; выбирается и реализуется стереотипная реакция. Это эмпирическое мышление: накопление, систематизация и организация опыта. Принимая решение в конкретной ситуа- ции, человек сопоставляет ее со своим опытом, распознает и выбирает такой способ действий, который принес ему успех в прошлом. В истории эволюции это наиболее ранний и прими- тивный путь. Животные тоже способны усваивать опыт; у низ- ших животных это происходит путем выработки условных реф- лексов, которые могут перейти в безусловные и приобрести на- следственный характер. Самый первый предмет, который уви- дел и запечатлел в своей памяти вышедший из яйца цыпленок, становится предметом его длительной привязанности — обычно это наседка, но может статься, что это футбольный мяч или еловая шишка. Такая способность выработана наследственным опытом и необходима для выживания h Чем больше развит мозг животного, тем более оно способно по-настоящему учиться и применять свой личный опыт, т. е. некоторые проверенные практикой приемы поведения. Человек усваивает часть обще- ственного опыта, а также приобретает личный опыт. Математика на определенном этапе своего развития бази- ровалась на эмпирическом мышлении. Древние математики строили свою науку как совокупность правил и мало заботи- лись об установлении причинных связей между ними. Правила проверялись опытным путем. Аналогичное положение бытова- ло и в других науках. Апробация и оценка опыта происходит при активном уча- стии сознания. В дальнейшем опыт осваивается и может перей- ти в рефлекс, в подсознание. Тогда процесс оценки ситуации, выбора способа поведения и его реализация будут протекать весьма быстро, практически мгновенно. Солдату армии Суво- рова требовалось немало временвг для усвоения приемов ближ- 1 Идеальное по простоте и эффективности в интересах вида реше- ние. Любое другое (например, ориентация на тепло и защиту) инфор- мационно не выполнимо. 27
него боя и доведения их до автоматизма: уж очень далек был его опыт — опыт крепостного крестьянина — от военного дела. Одновременно вырабатывалась способность быстро ориентиро- ваться в обстановке и выбирать оптимальный способ действий: «каждый солдат должен знать свой маневр». Непривычность задач и действий требовала участия ума в обучении: Суворов был против тупой муштры. Но после того как приемы были освоены, их применение не требовало умственных усилий. Строевые команды сначала осваиваются сознательно, а затем приходит автоматизм (хотя словесная информация восприни- мается сознательно). Так же обстоит дело с выполнением более сложных функ- ций и команд. При пилотировании самолета большинство опе- раций выполняется автоматически. Несмотря на очень быстрое изменение обстановки, опытный летчик успевает оценить ее и отреагировать, причем сознание участвует в этом процессе только частично, урывками. Но летчики знают, какой огром- ный труд, колоссальное напряжение мысли и воли стоят за этим автоматизмом. В результате осмысленных, целенаправлен- ных тренировок можно достигнуть очень быстрой и правильной реакции. Сторожевые центры подсознания у хорошего развед- чика работают настолько четко, что его практически невозмож- но застать врасплох: он способен отразить внезапное нападе- ние, если, конечно, нападающий не будет владеть лучшими на- выками. Но за этим опять-таки стоит серьезнейшая предвари- тельная работа мысли и воли по организации подсознательной деятельности. Аналогичная ситуация встречается в тактике. Правила ведения боя проверялись опытным путем, так что эм- пирическое мышление применяется и при управлении воин- скими формированиями. Основной недостаток эмпирического мышления состоит в его ограниченности. В процессе развития усложнялись взаимо- отношения между группами людей, разнообразились связи ме- жду людьми и природой. Это привело к увеличению числа но- вых неожиданных нетипичных ситуаций, в которых невозмож- но ориентироваться только на основании опыта. Увеличился удельный вес смешанных ситуаций, которые также легко могут выйти за рамки прошлого опыта. Допустим, что имеются три ситуации: 4, В, В\ каждой из них соответствует оптимальное поведение: а, б, в. Возникла смешанная ситуация АБ (т. е. ситуация, включающая как 4, так и Б). Как следует действовать? Вряд ли нужно доказы- вать, что поведение аб может быть не только неоптимальным, но и невозможным, например, если действия а и б несовмести- мы. Если число возможных первичных ситуаций равно трем, то число смешанных ситуаций равно четырем: АБ, ВВ, АВ, АБВ, а общее число возможных ситуаций равно семи. Следо- вательно, только примерно в 50% ситуаций поведение, осно- 28
ванное на опыте, будет оптимальным. Но если число первич- ных ситуаций равно 10, то общее число ситуаций превышает сотню и оптимальное поведение обеспечивается менее чем в 2°/о ситуаций (т. е. для исходных простейших ситуаций) при условии, что они распознаны правильно. Мы видим, что по мере усложнения обстановки возможности эмпирического мышления быстро уменьшаются. Тем не менее удельный вес эмпирического мышления очень велик, ибо простейшие «пер- вичные» ситуации встречаются наиболее часто (в повседневной жизни они составляют, вероятно, около 99,9% всех возможных ситуаций). Поэтому можно утверждать, что поведение отдель- ного человека в подавляющем большинстве ситуаций обеспечи- вается эмпирическим мышлением, с которым связаны все жиз- ненные и трудовые функции. Известен случай, когда один французский натуралист — энтомолог, заблудившись в южноамериканской сельве, отстал от своей экспедиции и около 30 лет провел в одиночестве. За это время он разучился говорить, потерял память и, по суще- ству, сознание в общепринятом смысле слова. Но он жил, до- бывал пищу, не имея оружия, словом, вел тяжелую борьбу за существование и, что самое интересное, продолжал собирать свои коллекции. Обстановка требовала принятия непростых ре- шений, и у человека, попавшего в силу обстоятельств в совер- шенно необычайные условия, постепенно выработались динами- ческие стереотипы, которые позволили ему существовать на уровне подсознания. После того как ученый был возвращен в цивилизованный мир, удалось восстановить его сознание и ча- стично память, но о своей одинокой жизни он не вспомнил ничего. Таким образом, эмпирическое мышление участвует только в выработке простых правил поведения и способов их усвое- ния. Сами действия как реакция на ситуацию производятся настолько быстро и привычно, что сознание в них не участ- вует. В этом и состоит автоматизм, которым должны владеть офицеры, сержанты и солдаты при выполнении типовых рабо- чих операции: ускорить их выполнение и высвободить сознание для более важных задач. В сущности, эмпирическое мышление дает возможность овладеть любым вооружением на уровне тех- нологии. Это особенно ясно показывает история военного дела. Дуэль на холодном оружии требовала освоения нескольких де- сятков приемов, причем особое значение имели быстрота, сно- ровка и физическая сила. Отбор наиболее эффективных прие- мов, обеспечение условий для их применения в бою — вот что составляло сердцевину индивидуального военного обучения. В кровопролитной войне конкистадоров с ацтеками разли- чие в качестве оружия у той и другой стороны и в умении вла- деть им помогло сыграть решающей роли хотя бы из-за огром- ного численного превосходства аборигепов. Не касаясь полити- 29
ческих и религиозных аспектов падения государства ацтеков, можно утверждать, что многие сражения ацтеки проигрывали потому, что плохо владели тактикой групповых и массовых сражений. Применение только холодного оружия в древних войнах неизбежно приводило массовое сражение к множеству дуэлей, в каждой из которых эмпиризм, т. е. знание стереотип- ных приемов, навык и выносливость решали дело. Однако об- щий успех боя в значительной степени определялся первона- чальной диспозицией и организацией боя, что требовало от во- еначальника значительно большего, чем знания прошлых образцов. Поэтому с ростом количественного состава армий эмпирический подход к управлению войсками все больше себя изживает. Чем крупнее формирование, тем меньше удельный вес эмпиризма. Вернемся к нашей модели. Она способна воспроизвести те стороны эмпирического мышления, которые были описаны. При этом последовательность операций по образованию моделей стандартных форм поведения, навыков, привычек должна опре- деляться на основании эксперимента. Для грамотного использования вооружения, а тем более для управления группами и массами людей эмпирического мышле- ния явно недостаточно. 8. АКСИОМАТИЧЕСКОЕ МЫШЛЕНИЕ Второй способ мышления — аксиоматический, мышление по правилам. Сущность аксиоматического мышления состоит в том, что формируется некая система общих положений, прин- ципов, возводимых в ранг «истин, не требующих доказа- тельств», а также способ вывода из них конкретных решений, указаний и правил. Аксиомы являются концентрированным выражением обще- ственного опыта и в каждом отдельном случае не подвергаются сомнению. Аксиомы прилагаются к конкретной ситуации, и делается вывод. Аксиоматическое мышление требует анализа ситуации, поэтому его иногда называют еще и аналитическим. Заметим, что математический термин «аксиома» редко приме- няется в военном деле, но суть от этого не меняется: речь идет об исходных положениях, которые заранее считаются справед- ливыми. Элементы аксиоматического мышления были свойственны человеку еще в доисторические времена, однако по-настоящему принципы аксиоматического мышления были сформулированы и внедрены в жизнь древними греками, что позволило им ин- теллектуально возвыситься над современниками и заложить основы современного научного метода. Эвклид сформулировал пять аксиом и на их основании построил фундамент геомет- рии. Одна из заслуг Эвклида состояла в обосновании возмож- 30
ности й способа выводить частное из общего в геометрии. По всей вероятности, в военном деле (и в других прикладных нау- ках) аксиоматическое мышление исторически появилось рань- ше, чем в математике: в математике слишком высок уровень абстракции и, чтобы сформулировать аксиомы и создать аппа- рат для получения выводов, требовалось несравненно более строгое и широкое обобщение, чем в других науках. Базой для таких обобщений послужили эмпирические результаты, поэтому естественно, что аксиоматическое мышление появилось позднее эмпирического. Для развития науки, техники, искусства аксиоматическое мышление необходимо, оно составляет осмысленную сознатель- ную основу человеческой деятельности. Необходимо оно и для развития военной науки. Полководцы прошлого сделали много как в части аксиоматики, так и в части методологии построения выводов. Суворовская «Наука побеждать» -в оригинальной фор- ме излагает самые передовые для того времени принципы ве- дения войны. «Быстрота и натиск», «Каждый солдат должен знать свой маневр» — не просто пожелания, а концепция, которой великий полководец стремился пронизать деятельность командиров всех степеней. В условиях ракетно-ядерной войны принцип «быстрота и натиск» вряд ли сохраняет прежний смысл и силу. Конечно, военные «аксиомы» не имеют самодовлеющей силы. Мы приняли здесь этот термин только потому, что он правильно отражает его использование. Но основной принцип математической аксиоматики — на основании общих положений получение частного вывода применительно к конкретным усло- виям — сохраняет свою силу. И содержание терминов «аксио- ма» и «вывод» не совсем то, что в математике. Военная «аксио- ма» — это не вечная, незыблемая, формальная истина, а руко- водство к действию. Военные «аксиомы» меняются, отпадают, появляются новые. Важным фактом является большой удельный вес в военном деле аксиоматического мышления по сравнению с эмпириче- ским. Это проявляется в организации конкретных боевых дей- ствий на любом уровне. Аксиоматическое мышление неизмери- мо расширило диапазон условий, в которых командир мог эффективно действовать. В принципе аксиоматическое мышление должно быть преж- де всего строго логическим мышлением. Конкрет- ное действие должно явиться неизбежным логическим следст- вием аксиом, под которые подведены свойства конкретной си- туации. Детерминизм, абсолютное соответствие причины и следствия приводят к однозначности. Эффективность^ получен- ного результата, его практическая ценность должны зависеть только от правильности аксиом и от правильности распозна- вания ситуации (в этом вопросе также существует своя аксио- 31
матика). Если аксиомы правильны, ситуация известна, а аппа- рат получения вывода достаточен, то ошибочного вывода быть не должно. На самом деле часть исходных посылок (например, о про- тивнике) не является достоверной. Аппарат, с помощью которого получается вывод, включает не только математику (в частности, математическую логику), но и другие средства, о чем далее еще будет сказано. Это на- кладывает отпечаток не только на процесс получения выво- да, но и на его суть. Однозначность и правильность без- условно справедливы в типичных случаях, но не во всех. В военном деле возможны новые, нетипичные ситуа- ции, не соответствующие прежнему опыту. Поэтому строгий вывод может оказаться ошибочным. В таких ситуациях матема- тики меняют аксиомы, учитывая новый опыт. В военном деле требуется действовать в неожиданной ситуации до того, как будут сформулированы новые аксиомы. Аксиоматическое мыш- ление здесь пасует. Одно из положений наполеоновской тактики состояло в применении массированного артиллерийского огня против пе- хоты. Получив практику в должности младшего артиллерий- ского офицера, Бонапарт удачно применил артиллерию в Ту- лоне и с тех пор неизменно пользовался любимой идеей. Бо- напартовское «артиллерия вперед» вошло в историю. В самом примитивном виде данную аксиому можно выразить так: если есть артиллерия и если противник атакует или обороняется плотными боевыми порядками, артиллерия должна быть ис- пользована как основное средство поражения пехоты. На этой основе были выработаны эмпирические приемы, которые ус- пешно применялись в конкретных сражениях. В зависимости от обстановки делался вывод о рациональном расположении артиллерийских позиций, способах ведения огня и т. д. Разумеется, примат артиллерии, так же как и другие по- ложения своей стратегии и тактики, Наполеон не мог удержать в секрете, да и не пытался этого сделать. Не то чтобы про- тивники Наполеона не понимали этих положений (они были достаточно квалифицированны), но, имея собственную аксио- матику, не придавали им должного значения — и проигрывали. Впервые тактика Наполеона не оправдала себя в сражениях против русской армии. Преимущество аксиоматического мышления состоит в том, что оно обеспечивает в пределах принятых допущений научное предвидение. Оно дает объективную оценку реального соотно- шения сил, обоснованность предположений о развитии собы- тий, если они будут развиваться по тем же правилам, что и ра- нее; количественный анализ ситуации, определение «узких мест» в своей диспозиции и диспозиции противника. 32
Если значимость эмпиризма уменьшается с повышением ранга формирования, то ценность логических выводов, наобо- рот, возрастает. В связи с тем что по мере повышения ранга формирования повышается значение точности оценки обста- новки, теряется основное преимущество эмпиризма — быстрота реакции. С другой стороны, чем больше количество войск, тем точнее оправдываются общие закономерности: действуют ста- тистические законы. Следует также отметить, что разнообра- зие ситуаций становится тем меньше (разумеется, на неболь- шом историческом отрезке времени), чем больше места в про- странстве и времени они занимают. Совместное влияние раз- личных, но связанных общими закономерностями событий при- водит к нивелировке и к возрастанию удельного веса типовых ситуаций. Анализ таких ситуаций может быть в значительной части проведен заблаговременно, что расширяет область аксио- матического мышления. Одним из недостатков аксиоматического мышления, особен- но в военном деле, является его неполнота. Вооруженная борь- ба есть прежде всего социальное явление, а социальные про- цессы слишком сложны, чтобы их можно было охватить какой- го группой аксиом. Поэтому основная идея единственности возможного вывода даже при благоприятных условиях далеко не всегда справедлива. Можно говорить о некоторой общей логической канве построения вывода. Положения, отраженные j уставах, наставлениях, приказах, директивах, в традициях и шыте войск, позволяют построить эту канву. Но политические, социальные, эмоциональные, психологические, технические и организационные факторы полностью учесть невозможно. По- этому процесс формирования принципов организации и веде- ния сражения и боя сложен, подчас мучителен; как правило, он идет с большим или меньшим отставанием от требований жизни. Для военного дела аксиоматическое мышление слишком формально. Оно, по существу, не допускает выработки неожи- данного решения. Аксиоматическое мышление одинаково до- ступно обеим борющимся сторонам, поэтому каждая из сторон в состоянии мыслить за противника и прогнозировать его дей- ствия. Получается, что все известно заранее. Аксиоматическое мышление приводит к плохим результа- там в обстановке, которая не укладывается в аксиоматику. При этом все логическое построение может оказаться ошибочным. Посмотрим, как модель на рис. 3 отражает аксиоматическое мышление. Центром мышления, построенного на строгих зако- нах логики, может быть только сознание (блок 1). Вся инфор- мация об аксиомах и ситуации сосредоточена в памяти (блок 4). Все преобразования информации происходят в бло- ке 7, результат выдается во внешний мир и в память. Подсо- знание в аксиоматическом мышлении не участвует. 2 В. В. Дружинин, Д. С. Конторов 33
Эмпирическое и аксиоматическое мышления входят в со- став как диалектического, так и метафизического мышления; последнее мы рассматривать не будем. 4. ДИАЛЕКТИЧЕСКОЕ МЫШЛЕНИЕ Диалектическое мышление — основа прогресса. Диалектические законы — это законы природы. Вместе с физическими законами сохранения они отражают в наибо- лее общем виде все процессы, происходящие во Вселенной. Мышление подчиняется законам диалектики. Как эмпириче- ское, так и аксиоматическое мышление отражают реальные явления и содержат элементы диалектики. Но эти элементы не являются определяющими. Любая точная наука, прежде всего математика, диалектична в своей основе, но в то же время ма- тематический аппарат строится формально, аксиоматически. В данном случае речь идет об использовании диалектики при построении рассуждений и умозаключений. Одна из граней сущности диалектического мышления состоит в обнаружении и преодолении (а иногда в использовании) основного противо- речия ситуации в интересах открытия истины или достижения поставленной цели. Эйнштейн утверждал, что открытие не яв- ляется делом логического мышления, даже если конечный про- дукт связан с логической формой. Развитие ситуации возможно только при наличии в ней противоречий, противоположностей. Отсутствие противоречий означает застой. Обнаружение, вскрытие противоречий есть обнаружение причин, порождающих развитие. Преодолеть, ис- пользовать противоречия — значит направить развитие в же- лаемом направлении. Эмпиризм и аксиоматизм опираются на прошлый опыт; диалектика опирается не столько на опыт, сколько на сущность конкретной ситуации. Аксиоматическое мышление непрерывно, диалектическое — включает качествен- ные скачки. Обнаружение противоречий иногда возможно логи- ческим путем. Очень часто противоречие вскрывается при столкновении с новым эмпирическим фактом. Преодоление противоречия возможно только с помощью диалектики. Характерным формальным свойством диалектического мыш- ления является пороговый переход, качественный скачок при достижении определенного уровня. Очень часто диалектическим мышлением человек поль- зуется неосознанно. Особенно это характерно для первооткры- вателей. Творческие успехи человечества неизменно связаны с диалектическим мышлением. Каждая ступенька в развитии цивилизации, каждый этап овладения силами природы, каждое научное открытие и изобретение являются следствием диалек- тического скачка. Эмпирическое и аксиоматическое мышления 34
не могут создать принципиально нового, ибо они не более 4ем рациональное приложение старых, ранее накопленных знаний. Правда, можно эмпирически обнаружить новый факт. Можно на основании формального вывода прийти к постановке нового эксперимента, а затем провести эксперимент и получить новые данные. Так бывало и в науке, и в военном деле. Но факт нужно осмыслить, связать с реальной жизнью, определить его место. Физическому или социальному эксперименту предшест- вует мысленный эксперимент, модель возможных событий. При этом сперва делается предположение о возможном исходе, ре- зультате. Проводя мысленный эксперимент, мы должны по- строить предположение о том, как он будет протекать. Откуда может взяться такое предположение? Знаний не хватает: если бы были знания, не потребовался бы эксперимент. Логика по- мочь не может: она построена на старых данных. Предположение, домысел, догадка являются результатом осмысливания фактов во всей их совокупности, во взаимосвя- зи, построения отдаленных аналогий. Это и есть диалектиче- ское мышление. Оценка явлений с точки зрения их развития и связи может происходить и подсознательно. Но для того, чтобы процессы в подсознании проходили соответствующим образом, требуется предварительная диалектическая работа мысли, «организация» подсознания. Творческий процесс связан прежде всего с диалектическим мышлением. В повседневной жизни не так уж много критических моментов, требующих разрешения сложных противоречий. Это очень важно, так как сознательное диалектическое мышление требует огромной внут- ренней мобилизации, напряжения всех интеллектуальных сил; непрерывно пользоваться им в обиходе не под силу большин- ству людей. Ведь и к аксиоматическому мышлению приходится прибегать значительно реже, чем к эмпирическому. Границ для диалектического мышления нет. Природа, в том числе природа социальных явлений, неисчерпаема. Чем богаче интеллект, тем более глубоко он может проникнуть в существо явления, но исчерпать его до конца никто не сможет. Уровень диалектического мышления у различных лиц так же различен, как и уровень творческих способностей. Открытие периодической системы элементов, теории отно- сительности, термоядерных реакций — эпохальные открытия, ставшие возможными благодаря применению диалектического метода, связанные с обнаружением противоречий в понимании законов природы и преодолением этих противоречий путем создания новых концепций. В данном случае речь идет об основополагающих научных достижениях, доступных только гению. Но и задачи несравненно более мелкого масштаба могут оказаться не разрешимыми аксиоматически или эмпирически, если в их существе лежит нечто, выходящее за пределы опыта. Самым характерным свойством диалектического мышления яв- 2* 35
ляется возможность получить правильный результат при явном недостатке информации. На первый взгляд это представляется нелепым: ведь мы говорим, что создать информацию об окру- жающем мире» только внутренними средствами нельзя. Это верно: новую информацию, отражающую объективный мир, внешнюю среду — нельзя. Но предположительную информацию о внешней среде — можно. Насколько же она будет верна — это нуждается в проверке. Новые идеи могут не соответство- вать общепринятым аксиомам, поэтому они усваиваются с боль- шим трудом и проходят до признания мучительный путь. Пе- рефразируя известное выражение Нильса Бора, можно ска- зать, что предположение должно быть достаточно нелепым, чтобы быть истинным. Все же проверить предположение не- сравненно легче, чем создать его. Сила диалектического мыш- ления состоит в том, что оно позволяет вырабатывать предпо- ложения. Окончательным критерием истины является практи- ка, опытная проверка. Однозначность не является свойством диалектического мышления: скорее наоборот. Цена правиль- ной, плодотворной идеи — многочисленные ошибки. К сожалению, мы еще очень мало знаем о функционирова- нии мозга и механизмах мышления, поэтому не можем точно представить себе, как все это происходит. В частности, матема- тика не располагает аппаратом, который можно было бы ис- пользовать в диалектическом мышлении, например так, как анализ и логика используются в аксиоматическом мышлении. Правда, в последнее время получили заметное развитие мета- математика (наука о математике), диалектическая логика и математическое моделирование. Насколько плодотворным ока- жется применение новых достижений в практике, покажет будущее. По своей природе классовая борьба и вооруженная борьба в большей степени, чем другие области деятельности, требуют диалектического подхода. Сказывается острота противоречий борющихся сторон. И ответственность за решения здесь очень велика ввиду тяжести последствий ошибок. Попытаемся более конкретно определить области приложе- ния диалектического мышления. Прежде всего требуется вы- явить основное противоречие ситуации. В военном деле много противоречий, и первое из них —- это стремление нанести про- тивнику поражение при минимальных потерях. Но это проти- воречие слишком обще для того, чтобы его можно было конст- руктивно использовать. Требуется найти главное, определяющее данную конкретную ситуацию противоречие, выражающее ее внутреннюю,неповторимую сущность, специфичность, в плане поставленной военной цели. Начнем с простого примера. Одно из диалектических проти- воречий окружающего нас мира состоит в том, что он одновре- 36
менно и непрерывен и прерывен (дискретен). Это одно из по- ложений марксистской философии. В военном деле с аналогич- ным противоречием приходится сталкиваться каждый раз: требуется удержать (в обороне) протяженный фронт, заранее зная, что противник нанесет удар в одном или нескольких сравнительно узких местах, но неизвестно где. Противополож- ная ситуация имеет место в наступлении. Противоречие между предполагаемой непрерывностью области, где возможны воен- ные действия, и фактической ее разрывностью, сосредоточен- ностью объектов и средств, т. е. противоречие между непре- рывностью и дискретностью в пространстве, является об- щим свойством военных ситуаций и очень часто исполь- зуется. Аналогичное противоречие существует между непрерывно- стью и дискретностью военных действий во времени. Это противоречие успешно использовал Суворов: быстрые и неожи- данные марши, к которым великий полководец упорно и на- стойчиво готовил русскую армию в течение многих лет, давали ему возможность оказаться там и тогда, где и когда его не ждал противник. В конкретных ситуациях эти противоречия могут принимать разнообразные формы. Противоречия, характерные для военных ситуаций, можно разбить на несколько групп. Большую группу противоречий со- ставляют информационные противоречия. Основное про- тиворечие — между необходимостью полного знания обстановки для принятия оптимального решения и отсутствием этого зна- ния. Менее общие информационные противоречия могут в кон- кретных ситуациях играть решающую роль. Таковы, например, противоречия между необходимостью учесть все особенности обстановки при подготовке решения и ограниченными возмож- ностями по обработке информации; между информацией, кото- рой командир располагает до разведки обстановки, и разведы- вательной информацией; между стремлением к дезинформации противника и необходимостью скрыть свои средства дезинфор- мации; между стремлением нанести противнику удар и скрыть расположение своих огневых позиций, между скрытностью и ограниченным временем подготовки боевых действий и т. д. Не менее важными являются противоречия в распределении ресурсов. Допустим, что командир располагает огневым ресур- сом, который не может быть пополнен. Увеличение расхода боеприпасов на каждом этапе боя повышает ущерб, наносимый противнику, но уменьшает резерв, который может оказаться необходимым в дальнейшем. Аналогичное противоречие суще- ствует в распределении сил. В частности, увеличение длитель- ности обучения новых войсковых контингентов во время войны повышает их боеспособность, но всегда связано с сокращением пополнений. Приближение складов, арсеналов и ремонтных 37
органов к фронту повышает их оперативность, но увеличи- вает потери. Интересными являются противоречия, связанные с условия- ми боевых действий. Труднопроходимые маршруты утомляют войска, зато они очень часто наиболее коротки и неуязвимы для противника. Ночные действия крайне затруднительны для наступающей стороны, зато противнику может быть нанесен большой урон. Захват укрепленного района, как правило, свя- зан с большими потерями, но очень ослабляет противника. Вы- ход в тыл противника способен привести его к панике и пора- жению, но опасен для своих войск, которые могут быть окруже- ны. Сосредоточение войск повышает шансы на решение постав- ленной задачи при прорыве, но увеличивает потери в случае нанесения противником удара по сосредоточенной группи- ровке. Чрезвычайно важными являются социальные и морально- политические противоречия, характерные для капиталистиче- ских армий. Классовые, групповые, религиозные противоречия, противоречия между личными интересами и поставленными задачами, между общественными идеалами и практической деятельностью и т. д. составляют антагонистическую сущность армий капиталистических стран и пронизывают их сверху донизу. Не следует забывать и о психологических противоречиях, которые имеют место и проявляются в каждом индивидууме и в группах людей. Социальная психология играет огромную роль в военном деле, и учитывать ее очень важно. Здесь имеется множество противоречивых аспектов, которые к тому же мало исследованы. Противоречия между инстинктом само- сохранения и служебным (общественным) долгом, между ис- полнительностью и инициативой, между ответственностью и самоутверждением, между смелостью и осторожностью много раз проявляли себя в боевой практике и служили причиной серьезных событий. Следует учесть, что возможны противоречия между разно- родными факторами, которые в этом случае образуют диалек- тическое единство и определяют ситуацию. Интересный пример такого рода приводит в своих мемуарах Маршал Советского Союза К. К. Рркоссовский. Перед войной рекомендовалась ячеечная система обороны, при которой пехо- та несет меньше потерь от вражеского огня. Однако фактор минимума потерь оказался в противоречии с психологическим фактором «боязни изоляции». Вот что пишет К. К. Рокоссов- ский: «Я, старый солдат, участвовавший во многих боях, и то, сознаюсь откровенно, чувствовал себя в этом гнезде очень плохо. Меня все время не покидало желание выбежать и за- глянуть, сидят ли мои товарищи в своих гнездах или уже по- кинули их, а я остался один. Уж если ощущение тревоги не 38
покидало меня, то каким же оно было у человека, который, мо- жет быть, впервые в бою!..» L Противоречие было разрешено путем введения траншейной обороны, и такая мера оказалась эффективной и долговременной. Можно ли говорить о каком-либо недиалектическом способе разрешения противоречий? Это важно, так как одна из особен- ностей диалектического мышления состоит в том, что оно «сра- батывает» не всегда. В этом, кстати, заключается еще одно диалектическое противоречие. Аксиоматический путь преодо- ления противоречий состоит в наивыгоднейшем компромиссе, в частичном примирении противоречий. Ничего качественно нового аксиоматический путь предложить не может, зато он позволяет найти «золотую середину». Для этой цели разрабо- тан мощный математический аппарат оптимизации, который позволяет конкретно сформулировать задачу и точно ее решить. Допустим, что требуется определить ширину полосы проры- ва равномерно укрепленной линии фронта. Сужая полосу про- рыва, мы обеспечиваем большую плотность огня, живой силы и техники, следовательно, облегчаем задачу. Но при этом усложняется ввод большой массы войск в прорыв, ухудшается их снабжение, повышается действенность артиллерийских и авиационных ударов противника, возрастает опасность изоля- ции и окружения прорвавшейся группировки и т. д. Расширяя полосу прорыва, мы распыляем силы и несем большие потери на самом ответственном этапе операции. Очевидно, что ни чрез- мерная концентрация, ни рассредоточение сил по всей линии не могут принести успеха: необходимо какое-то промежуточное решение. Для того чтобы найти его, можно рассчитать эффек- тивность боевых действий для нескольких вариантов ширины полосы прорыва и выбрать наилучший вариант. Иногда так и поступают, но лучший результат получается путем примене- ния специальных математических методов. Всякий расчет тре- бует описания задачи и принятия определенных допущений относительно действий своих войск и противника; в этом и со- стоит аксиоматика, которая в данном случае действует только в пределах задачи. Недостаток решения вытекает из сущности 7 аксиоматического мышления: диалектическое противоречие не разрешается, а примиряется. Это может при некоторых обстоя- тельствах принести успех, но это успех, вытекающий из ком- промисса и соответствующий возможностям фмпромисса. Зато такой метод надежен, он опирается на точный количественный расчет. Он не подведет только в том случае, если достаточно сил и если противник руководствуется только логикой. Но если противнику удастся противопоставить логике диалектику (ведь 1 К. К. Рокоссовский. Солдатский долг. М., Воениздат, 1968, стр. 40. 39
ситуация содержит диалектические противоречия, которые мо- жет использовать противник), то аксиоматическая логика мо- жет оказаться несостоятельной. Поэтому настоящая борьба умов — это диалектическая борь- ба. Примером диалектического мышления является решение Маршала Советского Союза Г. К. Жукова о ночном наступле- нии с применением зенитных прожекторов при взятии Берли- на во время Великой Отечественной войны. Неожиданные дей- ствия легче осуществить в темноте, но наступление на сильно укрепленный район, при хорошо пристрелянных подступах, на чужой территории — крайне сложно. В этом состоит типичное для данной ситуации диалектическое противоречие, которое ранее разрешалось чаще всего путем компромисса: либо шли на риск атаки в темноте, либо выбирали другое время. Зенит- ные прожекторы того времени имели довольно большую даль- ность действия (до 9—10 км) и сыграли серьезную роль в про- тивовоздушной обороне. Самым крупным формированием зенит- ных прожекторов был полк в составе 12—16 установок. Для обеспечения боевых действий наземных войск ночью прожекто- ры практически не применялись: установку нелегко развернуть вблизи переднего края, а подавить светящуюся точку сравни- тельно просто. Диалектическое противоречие состояло здесь между полезностью большой светоотдачи и неудобством уязви- мости. В боевых порядках атакующих соединений было сосредото- чено 140 прожекторов через каждые 200 м, освещавших пози- ции и укрепленные пункты противника и ослеплявших его. Подавить такое число точек в условиях противодействующего артиллерийского наступления беспрецедентной мощи было практически невозможно. Массированное применение прожек- торов для наземных действий в этих условиях привело к пере- ходу количественного фактора в качественный: выросла эффек- тивность прожекторов при резком снижении уязвимости. Так было разрешено одно противоречие. Это позволило разрешить второе противоречие — между выгодностью и сложностью боевых действий ночью: трудности противника возросли, а наши — существенно уменьшились. Необычное сочетание боевых средств, которые ранее применялись по-другому, позво- лило осуществить качественный скачок в вооружении без при- менения какой-то новой техники. В результате возникла совер- шенно новая ситуация, о которой противник не имел представ- ления. Психологическое действие этой наступательной опера- ции было настолько сильным, что очень многие опытные офи- церы и солдаты противника теряли рассудок. Идея, породив- шая данную ситуацию, явилась следствием диалектического мышления. Это результат военного творчества. Попытаемся высказать несколько соображений относитель- но диалектического мышления исходя из принятой модели, 40
5. „МОДЕЛЬ ВДОХНОВЕНИЯ” Вдохновение способно вызвать необычайный взлет мысли. «И тут в мой разум грянул блеск с высот, неся свершенье всех его усилий», — пишет Данте *. Попытаемся представить себе механизм возникновения творческого скачка, построить его модель. Самое замечательное свойство диалектики состоит в том, что она позволяет вырваться из ^привычных представлений. Вместе с тем эти представления являются ее основной, мате- риальной базой. Ни один первооткрыватель не в состоянии опи- сать светлое мгновение возникновения новой идеи более ин- формативно, чем с помощью восторженного: «Эврика!» Но все сходятся в одном: прозрению предшествует напряженная рабо- та мысли. По выражению Чайковского, «вдохновение — это гостья, которая не любит посещать ленивых». К этому, пере- фразируя известную восточную пословицу, можно добавить, что творчество (и особенно военное творчество) — это «дорога, ко- торая тысячи лет несет на себе либо мертвое, либо плачущее, либо торжествующее человеческое сердце». Если подходить с чисто информационных позиций к зада- чам, которые нашли творческое- решение, то следует прежде всего отметить огромное несоответствие между количеством информации, необходимой для подробного описания задачи, и той информацией, которой может сознательно оперировать че- ловеческий мозг. Оценка некоторых ситуаций показала, что недостаток «пропускной способности» сознания достигает 6 по- рядков (т. е. перерабатывается в миллион раз меньше инфор- мации, чем нужно), и если даже полагать, что ошибка оценки может иметь 2—3 порядка, то все равно несоответствие порази- тельное. Высказываемое довольно часто в литературе предпо- ложение о том, что человек «обрабатывает информацию выбо- рочно», легковесно и неубедительно. Информация не может ис- чезнуть и ее нельзя просто «отбросить»: для того чтобы отбро- сить, нужно сначала ее переработать. Если не отходить от ма- териалистических позиций, то необходимо принять, что вся информация, поступающая в мозг человека, прямо или кос- венно касающаяся задачи, обрабатывается. И если такая об- работка не может быть выполнена в пределах сознания, то она должна произойти в подсознании. По пропускной способности сознательная сфера нашего мозга — это маленький островок в безбрежном море подсознания, истинные возможности кото- рого мы пока еще не в состоянии оценить. Но роль сознания огромна: оно организует, направляет, анализирует и в какой-то мере контролирует подсознательную деятельность мозга, за- ставляет действовать слаженно и целеустремленно. 1 Рай, песнь XXXIII, 41
Можно только догадаться, как взаимодействуют между со- бой сознательный и подсознательный элементы в процессе диа- лектического мышления. Тем не менее создание грубой, про- стейшей модели такого взаимодействия возможно. Когда мы рассматриваем дерево, покрытое листьями, пытаясь понять, что это такое, подсознание выполняет огромную работу. Глаза по- лучают переданную световыми лучами информацию о дереве — около ста миллионов двоичных единиц. Осмыслить этот поток информации невозможно: он слишком велик. И все же пере- работка информации в целях распознавания образца «дерево с листьями» происходит в течение долей секунды. Сознание включается на последнем этапе, когда принимается решение: «дерево», «куст» или «дом», причем результат восприни- мается уже в готовом виде. Текущая «первичная» обработка информации идет в очень высоком темпе, недоступном для со- знания. Идут два потока информации: один — извне, другой — из глубины памяти. Специалисты считают, что построение зри- тельного образа — это борьба с иллюзиями. «Разгадать», что мы видим, это значит построить ряд правдоподобных предполо- жений и сравнить их с поступающей информацией. Сравнение можно производить двумя способами. Можно преобразовать предположение (обобщенный образ) в первичную информацию (зрительный образ) и сопоставить с тем, что видит глаз. Мож- но сравнивать результат наблюдения (переработки информа- ции) с различными обобщенными образцами, хранящимися в памяти. Второй способ хуже: он не позволяет сконцентрировать внимание на малозаметных, но важных деталях, характерных для того или иного предположения. Поэтому для того чтобы рассмотреть объект (уже зная, что это такое), годится второй способ, но для того чтобы угадать (использовав малозаметные признаки), необходим первый. При первом способе в подсознании формируется информа- ционная модель догадки: она сравнивается с объектом наблю- дения. Сознание дает указание, толчок, направление, опреде- ляя область поиска, идею, смысл. Или лучше сказать — область интересов того, кто смотрит на дерево: если это разведчик, то он ищет противника, если охотник — то следы зверя. Указание на поиск дается в обобщенной форме, применительно к класси- фикации и категориям, которыми мыслит субъект. Подсозна- ние формирует множество моделей, частью реальных, возник- ших на базе отдаленных ассоциаций, привлеченных из совер- шенно другой области, частью полностью фантастических, про- изводит сравнение и в соответствии с какими-то критериями (установленными предшествующей практикой) направляет ре- зультат в сознание, где происходит окончательный анализ и выбор. Элемент случайности, счастливой догадки играет нема- лую роль. Но область случайного поиска ограничена сознатель- ной подготовкой. Иногда сознание играет консервативную роль, 42
подавляя фантазию, сокращая поиск или отбрасывая едва сфор- мировавшиеся или только наметившиеся модели. Вереница догадок проходит перед мысленным взором, и да- леко не всегда мы останавливаемся на той из них, которая больше всего соответствует опыту. Мы располагаем еще инфор- мацией о степени схожести догадки с объектом. Эта информа- ция основана на опыте, но на таких его мелких, своеобразных, иногда разобщенных деталях, которые сами по себе недоста- точны для обобщения, и поэтому сознание не владеет этими деталями и не способно активно ими оперировать. Такая ин- формация хранится в подсознании и составляет основу интуи- ции. Производится диалектический эксперимент, но не над реальным объектом (ситуацией), а над мысленной моделью. Ввиду огромной информативности подсознания такой экспери- мент протекает с огромной скоростью — «с быстротой мысли». Первоначальную модель можно изменять как угодно с целью построить новую модель, обладающую новыми свойствами. Эксперимент может включать замену частей модели новыми моделями, не имеющими к первоначальной никакого отноше- ния и даже отдаленно с ней не связанными. В какой-то части этот эксперимент идет случайно, а в какой-то — целеустремлен- но, по пути, заданном сознанием, с целью достигнуть опреде- ленных свойств модели. Как сознание, так и подсознание мо- жет оперировать только с моделями или частями моделей, ко- торые поступают от органов чувств или хранятся в памяти, т. е. являются отражением чувственного восприятия. Преобразование моделей может быть как непрерывным, так и дискретным, скачкообразным. В частности, можно предста- вить себе, что первоначально составляются две модели — на- чальная (фактическая) и конечная (желаемая), а все промежу- точные этапы, т. е. связующая цепь между ними, строятся на основе проб и ошибок. Ошибочных вариантов моделей может быть на несколько порядков больше, чем удачных. Таким об- разом, мысленная эволюция исходной модели, вклю- чающая качественные ее изменения (скачки), есть основной способ диалектического мышления. Взаимодействие сознания и подсознания может быть не очень точно, но изящно описано Тэном в книге «Об уме». Это описание стоит того, чтобы на нем остановиться. «Можно сравнить рассудок человека с теа- тральной сценой неопределенных размеров, рампа которой очень узка, но сцена, начиная от рампы, расширяется. Перед этой освещенной рампой есть место лишь для одного актера. Далее, на разных планах сцены находятся различные группы, которые тем менее отчетливы, чем дальше они от рампы. Еще дальше этих групп, в кулисах и на далеком заднем плане, находится множество темных форм, которые иногда внезапный вызов выводит на сцену или даже к огням рампы. Этот мура- вейник актеров всех разрядов всегда в каком-то брожении, ко- 43
торое выдвигает корифеев, поочередно появляющихся перед нами как бы в волшебном фонаре». Тэн (как и ряд других ис- следователей, особенно математиков) различает, сознание — «место у рампы», подсознание — «задний план» и промежуточ- ную область — «сцена» (в литературе применяется еще термин «краевое сознание», fringe — consciousness») L Ж. Адамар1 2 выделяет четыре стадии творческого процесса: подготовка — инкубация — озарение — завершение. Озарение есть интуитивный фактор, основанный на множественности подсознательных процессов, осуществляющих синтез. Поверить или не поверить интуиции — вот вопрос, который решается сознательно. Впрочем, не всегда: иногда совер- шаются необъяснимые (с точки зрения сознания) поступки. Фронтовикам хорошо известны случаи, когда человек, посту- пая нелогично по непонятной ему самому причине, переходил из менее опасного места в более опасное и оставался жив, а те, кто находился якобы в безопасности, погибали. М. В. Фрунзе писал: «Для того чтобы быть хорошим стра- тегом, одинаково как в области чистой политики, так и в воен- ном деле, необходимы особые, специфические качества. Самым важным из них является так называемая интуиция...»3. И. П. Павлов называл интуицию «образным эмоциональным мышлением». Диалектическое единство подсознательных и сознательных информационных процессов является морфологическим, струк- турным свойством человеческого мозга. Под влиянием созна- ния подсознательная работа мозга приобрела новое качество, которое нашло свое выражение в интуиции. Сознание концен- трирует мыслительный ресурс подсознания в требуемом на- правлении. Существуют способы развить и расширить эти упра- вляющие функции даже по отношению к внутренним органам. По всей вероятности, природные данные здесь проявляются в значительно большей степени, чем в области сознательного мышления; эффективное использование способностей дает обу- чение и знание. Знания, зафиксированные в мозгу, являются материальной основой информационных моделей и преобразо- вания этих моделей. Непосредственно направлять процессы, происходящие в подсознании, человек обычно не может. Но бесспорным является тот факт, что размышлению сопутствует подсознательная работа, а при интенсивной сознательной дея- тельности интенсифицируется и подсознание. «Выборка» ин- формации из подсознания в сознание тоже требует тренировки. Нередко подсознательные информационные процессы проте- кают особенно бурно как раз тогда, когда сознание подавлено 1 Т a in е. De 1’Intelligence, tome 5, 1897, р. 278. 2 Ж. Адамар. Исследование психологии процесса изобретения в области математики. М., «Советское радио», 1970. 3 М, В. Фрунзе. Избр. пропзвед. М., Воениздат, 1957, т. 2, стр. 198. 44
от перегрузки или вообще выключено, например во сне. При- рода мудро обеспечила определенное соотношение между ин- формационными ресурсами сознательной и подсознательной части мозга — оптимальное с точки зрения выживания вида. Но в социальной деятельности эволюционный оптимум не всег- да является целесообразным, и это порождает свои противо- речия. Сознательное мышление нескольких лиц может быть объ- единено в целях общего увеличения производительности. Этому служит вторая сигнальная система (также уникальная принад- лежность человека, хотя зародыши ее имеются и у некоторых видов животных). «Средства» подсознательной обработки ин- формации группы людей пока не объединяются, и взаимодей- ствие между ними весьма слабое. Все это вопросы, которые ждут своих исследователей. Вме- сте с тем следует предостеречь против упрощенного отношения к творчеству, обеднения и схематизации диалектического мыш- ления. Довольно широко распространенная концепция о том, что «каждое решение командира должно быть творческим», основанная на неповторимости деталей военных ситуаций, лож- на в самой своей основе. Человек никогда не попадает в две совершенно идентичные ситуации. Но значит ли это, что любое действие является результатом творческого решения? Отнюдь нет, более того, слишком большое разнообразие обстановки не способствует творчеству, так как не обеспечивает такого нако- пления информации относительно свойств ситуаций, при кото- ром может возникнуть качественный скачок в понимании их природы. К сожалению, тенденция подвести под рубрику твор- чества любое сознательное, а тем более инициативное действие чрезвычайно распространена и имеет серьезные отрицательные последствия: недооценку обучения, опыта, знания, навыка. Не представляется полезным и стремление включить в про- цесс творчества ряд сопутствующих подпроцессов. В интерес- ной и полезной книге по военной методологий1 процесс творче- ства разбивается на следующие этапы: постановка проблемы, поиск творческой идеи, разработка (т. е. конкретизация) идеи, реализация идеи на практике. Предложенная схема может осуществляться в ином порядке, поскольку непрерывно- сти, последовательности, логичности в творчестве обычно нет, а есть скачок, который может быть результатом одновременно- го сопоставления и увязки огромного множества данных в виде различным образом скомпонованных моделей. Буржуазные философы и психологи, отрицая диалектиче- скую сущность творческого мышления, приписывают ему непо- знаваемый, мистический характер. Очень часто выхолощен- 1 Методологические проблемы военной теории и практики. Кол- лектив авторов. М., Воениздат, 1969. 45
ность, несостоятельность, бесплодность своих теорий они при- крывают набором слов, подменой одних понятий другими. Та- кие категории, как «творчество», «интуиция», «искусство», ис- пользуются как синонимы. Клаузевиц, например, писал, что на войне «умственная деятельность... покидает область строгого знания... и превращается в искусство в более широком смысле этого слова, то есть в умение интуитивно выбирать из бесчис- ленного множества предметов и обстоятельств важнейшие и решающие». Получается, что искусство — это способность к ин- туитивному выбору. Ничего общего с материализмом такая концепция не имеет. Несмотря на своеобразие и неповторимость военных реше- ний, анализ многовековой военной практики позволяет систе- матизировать факторы, которые влияют на решения. Вот неко- торые из них: 1. Концентрация (сил, средств, каких-то условий или об- стоятельств во времени и пространстве). 2. Ускорение (процессов, условий, событий). 3. Дезинформация (отвлечение, неожиданность). 4. Помехи (работе технических средств, людей, развитию событий). Само по себе знание этих факторов не дает возможности разобраться в конкретной ситуации, но оно может послужить толчком, исходным пунктом, трамплином для диалектического развития мысли, стимулировать ее. Построить мысленную мо- дель решения — значит мысленно воссоздать ход событий в предположении, что решение принято и реализовано. В этой модели должно быть отражено качественное и количественное соотношение названных факторов с учетом возможностей реа- лизации. Возможен диалектический переход одного фактора в другой, а также совместное использование нескольких факто- ров. Речь идет не только о функциональной или статистической связи между факторами, но и о скачкообразном переходе одно- го фактора в другой при достижении им некоторого уровня. Разрешение противоречия иногда возможно не за счет уси- ления какого-то фактора, а наоборот, за счет ослабления: де- концентрации (рассредоточения), замедления действий и т.д. Отказ от боевых действий сомкнутым строем и переход к цепи явился реакцией на усовершенствование стрелкового ору- жия и артиллерии. Предупреждение «Иду на вы», которое по- сылал князь Святослав своим противникам, — не столько акт рыцарского благородства, сколько дальновидность стратега: хорошо вооруженному и обученному войску Святослава было выгоднее сражаться с сосредоточенным противником, чем с рас- сыпанными в степях мелкими группами кочевников, которые обладали большей подвижностью. Святослав был неплохим диа- лектиком и социальным психологом: информация о предпола- гаемом нападении приводила к сосредоточению противника. 46
Для современных войн характерно углубление противоре- чий и повышение разнообразия ситуаций. Это, разумеется, не означает, что противоречия вскрыть легче. Наоборот, перепле- тение политических, военных, экономических и моральных факторов, в прошлых войнах касавшихся только высших звеньев — фронта, армии, в современных условиях затрагивает значительно более низкие ступени формирований. Ракетонос- ная подводная лодка является фактором не только военным, но и политическим. Принятие решений на применение ракетно-ядерного оружия связано с разрешением таких противоречий, которые в преж- них войнах никогда не возникали. Моральные аспекты, в том числе обеспечение максимальной безопасности мирного насе- ления, обеспечение радиационной безопасности своих насту- пающих войск, чрезвычайно большое значение фактора време- ни (поспешное применение тактических ядерных средств мо- жет иметь такие же тяжелые последствия, как и опоздание) и -многое другое ставят сложные проблемы. В капиталистиче- ских армиях эти проблемы рассматриваются с других позиций; некоторые из них вообще не принимаются во внимание, и это тоже один из факторов ситуации, который должен учиты- ваться. Для того чтобы познать объективные противоречия, необходимо представить ситуацию с позиций противника, по- чувствовать ее так, как чувствует противник. Это позволяет рассмотреть динамику развития процессов и явлений, входя- щих в ситуацию, а затем обнаружить противоречия и проник- нуть в их глубину. Можно представить себе сущность диалектического скачка в этом процессе с помощью системотехнической модели, включающей несколько линий мышления, которые могут раз- виваться во времени различным образом. 1-я линия («восхождение»)—усвоение фактов, опи- сывающих предметные явления, их последовательная абстрак- тизация на различном уровне (вплоть до уровня философии, общих идей). 2-я линия — с р а в п е н и е абстрактных представлений на различных уровнях, выявление аналогий, т. е. сходства, общих черт между различными по смыслу и физическому содержанию событиями. 3-я линия — синтез, создание качественно новых моделей абстрактного характера на основании выявленных аналогий. Здесь и происходит качественный скачок путем объединения в единую модель частей различных моделей: новое возникает из старого. 4-я линия («нисхождение») — переход от абстрактных моделей к конкретной ситуации, детализация и предметизация последней. 47
Еще раз подчеркнем, что диалектический скачок невозмо- жен без знания (без тезауруса). Станислав Лем в своей «Фор- муле Лимфатера» допустил (вероятно, умышленно) ошибку: не только «соблазнительное совершенство», но и просто сколь- ко-нибудь разумное поведение невозможно без предваритель- ного обучения. 6. ВЫВОДЫ Все три способа мышления — эмпирический, аксиоматиче- ский и диалектический — действуют одновременно, перепле- таются, дополняя, отрицая и взаимно контролируя друг друга. Доминирует тот, который для данной ситуации является наи- более продуктивным с точки зрения мыслящего индивидуума. Рассмотрим общие черты различных способов (моделей) мышления, которые дают нам право пользоваться единой блок- схемой для их представления. 1. Все модели требуют тезауруса, априорного зна- ния. Априорное знание полностью определяет возможности эмпирического мышления. Вся аксиоматика, способ и аппарат получения вывода (при аксиоматическом мышлении) входят в априорное знание. Диалектическое мышление требует исход- ных моделей; это также априорное знание. При всех способах необходим аппарат для оценки моделей и вариантов. Но удель- ный вес априорного знания различен. Меньше всего он при диалектическом способе — несколько исходных моделей; остальное достигается за счет их изменения, перестройки. 2. Все виды мышления связаны с распознаванием, отож- дествлением. При эмпирическом мышлении исходная ситуация отождествляется с одной из ситуаций, хранящихся в памяти. При аксиоматическом мышлении требуется удачно выбрать аксиомы, которые следует применить в конкретном случае. При диалектическом мышлении необходимо отождествить какой- либо признак ситуации с признаком априорной модели. 3. Все способы мышления требуют оценки достигнутого результата с позиций решаемой задачи, т. е. оценки эффек- тивности. Процесс мышления един и непрерывен, поскольку он все время пополняется новой информацией, поступающей от органов чувств и восприятия (первой и второй сигнальной систем). Но он и разрывен, поскольку результаты мышления оформляются в виде образов и представлений в конкретные мо- менты времени. Это диалектическое противоречие можно отне- сти и к процессу решения: он непрерывно включает новую ин- формацию, но результат формируется и выдается разрывно, локально. Таким образом, мы установили основные черты системотех- нической модели мышления и ее основных элементов. Теперь задача состоит в том, чтобы разукрупнить модель, выделить и описать более тонкие подпроцессы. 43
ГЛАВА 2 КЛАССИФИКАЦИЯ РЕШЕНИЙ Расчлените каждую изучаемую вами задачу на столько частей, сколько смо- жете и на сколько это потребуется вам, чтобы их было легко решить. Декарт Это правило Декарта малоэффективно, так как искусство разделения остается неподдающимся истолкованию. Лейбниц Всякому конкретному действию предшествуют анализ и оценка обстановки, далее — составление плана действий, а затем — подготовка к действию, т. е. организация (себя, своих сил и средств). Оценка обстановки — внешних условий, противника, воз- можностей — обычно связывается с подготовкой определенного действия, но в то же время является самостоятельной зада- чей. Прежде всего необходимо признать истинность (или лож- ность) каких-то сообщений, а затем определить достаточность полученных данных для достижения цели. Оценить обстанов- ку — значит построить ее модель с определенной ориентацией и степенью детализации; установить существенные признаки и относительно каждого из них решить, существует ли он в данной конкретной ситуации. Одна и та же ситуация может мо- делироваться и оцениваться с различных точек зрения, исходя из различных целевых установок. Критерии оценки определя- ются целью предполагаемого действия. Если информация пол- на и точна, а критерии однозначны, то в соответствии со ска- занным ранее оценка сводится к выводу (умозаключению). На самом деле этого никогда не бывает. Даже когда речь идет о своих войсках, приходится признать недостаточность и неточ- ность данных, которыми мы обычно располагаем; мы не в со- стоянии безукоризненно определить и тем более прогнозировать метеоусловия, состояние дорог, состояние и поведение техники, степень усталости людей, их взаимоотношения, моральное со- стояние и т. д. Информация о противнике, как правило, не 49
только неполна, но и недостоверна ввиду дезинформации — за- ведомо ошибочных данных, которые стремится навязать нам противник. Дезинформация может привести к ложному умоза- ключению. При недостаточной и неточной информации невоз- можно сформулировать правила для построения умозаключе- ний, поскольку правила в значительной мере зависят от инфор- мации. Таким образом, мы приходим к выводу, что оценить обста- новку только путем умозаключений, на основании суждений, содержащихся в исходной информации, невозможно. Обычно нет полной гарантии правильного распознавания истины, сле- довательно, нельзя говорить о строгом выводе и необходимо вмешательство воли. Так же как нельзя предполагать единст- венный способ действий, так и нельзя гарантировать абсолют- ную истинность одних сообщений и абсолютную ложность других в сложной неопределенной обстановке. Само восприя- тие информации наталкивается на волевой барьер. Обществен- ная практика дает множество положительных и отрицательных примеров влияния волевого фактора на оценку истинности и содержания сообщений. Истории известны трагические случаи необъяснимого недоверия к «очевидным» фактам (очевид- ным— апостериори). Но никакое знание истории не может из- менить природу информации и человеческих отношений, так как в ее основе — необходимость, неизбежность волевого дей- ствия на заключительном этапе оценки информации. Итак, мы установили, что оценка обстановки включает: 1) осознание цели оценки; 2) мысленное воспроизведение; 3) моделирование обстановки, мысленное обсуждение основа- ний для волевого действия, связанного с оценкой; 4) волевое действие. Налицо все атрибуты принятия решения. Принятие решения о том, «Что правда?», будем называть информационным решением. Оценка обстановки, вскрытие за- мысла, оценка состояния театра военных действий, поля боя, техники и поведения людей, словом, оценка информации — все это информационные решения. Сущность информационного решения можно строго сформу- лировать так. Признаки ситуации суть Бь Бъ..., Бп\ они сложным и неоднозначным образом связаны с сообщениями Дь А2, ... , Ат. Требуется решить, какие из признаков Бх->Бп истинны (для этого сначала надо решить, какие из сообщений Ах->Ат истинны). Иногда приходится слышать, что такой подход к делу про- тиворечит сложившимся представлениям об оценке обстановки как о выводе из имеющихся данных. Этот аргумент неверен, поскольку однозначный вывод невозможен. Говорят, что из од- них и тех же посылок мощно сделать разные выводы. Но такое 50
обиходное, неточное применение слова «вывод» может поро- дить только недоразумения и грубые ошибки. Но даже если вывод существует, его далеко не всегда можно получить ввиду недостатка времени, неблагоприятно сложившихся условий, от- сутствия необходимого аппарата и т. д. Информационное решение предполагает обобщение и пре- образование информации в такую форму, которая в наиболь- шей степени соответствует конкретной задаче управления вой- сками. Например, к командиру истребительной авиационной дивизии одновременно поступает от радиолокационных постов, авиаразведки и наземных наблюдателей информация о самоле- тах противника. В результате обработки этой информации и сопоставления ее с более ранней командир вырабатывает свое представление о противнике, его боевых порядках, составе и т. д., т. е. составляет модель налета. Это и есть информацион- ное решение. Более простой пример: командир лично проверил технику пилотирования летчика и вынес благоприятное мне- ние. В то же время к нему поступают разноречивые доклады о других качествах этого летчика, проверить которые он не успел. Окончательное суждение командира о достоинствах лет- чика есть информационное решение. Приведем еще несколько примеров. Допустим, что поступи- ло донесение о концентрации войск противника и об оживле- нии действий его авиации. Информационные решения могут состоять в том, чтобы считать концентрацию противника и дей- ствия авиации фактами, т. е. признать сообщения истин- ными. Для того чтобы ответить на вопрос, намерен ли про- тивник наступать, требуется более общее информационное ре- шение. Принимая его, необходимо установить, достаточно ли признаков, а если недостаточно, решение принять нельзя. В данном случае информационное решение касается намере- ний противника. Но обычно стоит еще более ответственная за- дача: определить, будет ли противник наступать, когда, где, какими силами? В этом случае информационное решение при- нимают на основании сопоставления намерений и реальных возможностей, пытаясь предусмотреть события лучше, чем это может сделать противник. Заметим, что построение предположений за противника не есть информационное решение. В своих мемуарах Маршал Со- ветского Союза Г. К. Жуков пишет: «Таким образом, следует ожидать, что противник перед Воронежским фронтом сможет создать ударную группу... Намерение противника нанести концентрические удары... чтобы окружить наши войска... В дальнейшем следует ожидать удара противника в юго- восточном направлении... с тем, чтобы затем действовать в се- верном направлении. 51
Однако не исключена возможность, что в этом году про- тивник откажется от плана наступления... и будет проводить другой план... Для крупного наступления противник сейчас еще не готов. Начала наступления следует ожидать не ра- нее 20 апреля с. г., а вероятнее всего в первых числах мая»1 (разрядка наша.— В. Д., Д. К.). В этом тек- сте содержится одно информационное решение — там, где го- ворится, что «для крупного наступления противник еще не го- тов». В остальном же это пока подготовка к информационному решению. После определения наиболее вероятного плана дей- ствий противника решение было принято. Достоверность информационного решения достигается не только перепроверкой и доразведкой (что требует затрат вре- мени, которого может и не быть), но и проникновением в сущ- ность обстановки, в идеологию и психологию противника. Принимая информационное решение, необходимо учитывать возможность дезинформации. Генерал армии С. М. Штеменко так описывает указания по дезинформации, которые давала Ставка Верховного Главнокомандования в начале лета 1944 г.: «В целях дезинформации противника на вас возлагается про- ведение мероприятий по оперативной маскировке. Необходимо показать за правым флангом фронта сосредоточение восьми — девяти стрелковых дивизий, усиленных танками и артилле- рией... Противник сразу клюнул на эти две приманки» 1 2. Дезинформация должна учитывать индивидуальную и со- циальную психологию противника, она непосредственно на- правлена против волевого действия. Перейдем к вопросу об организации. Организационные решения отвечают на вопрос «Каким быть?». «Организация (...позднелат. organize — сообщаю стройный вид, устраиваю),— как сказано в БСЭ,— 1) Упорядочение, на- лаживание, устройство, приведение в систему чего-либо... 2) ...Объединение, союз людей, общественных групп... для ре- шения общих задач, достижения общих целей... 3) Строение, взаимосвязь, взаимное расположение, соотношение частей ка- кого-либо целого». Войсковая организация предназначена для ведения войны, обучения личного состава, обсуждения каких- то проблем, создания технических средств и т. д. Организация может быть постоянной и временной. При создании любой организации преследуется определенная цель (или несколько целей). Основное требование, предъявляемое к организации, 1 Г. К. Жуков. Воспоминания и размышления. М., Издательство АПН, 1969, стр. 473, 474. 2 С. М. Ш т е м е н к о. Генеральный штаб в годы войны. М., Воен- издат, 1968, Стр. 233, 234. 52
состоит в выполнении ею функций, вытекающих из цели. Тре- бования включают также ограничения, которые накладывают- ся при создании организации на численность и состав контин- гентов, способ размещения, связи и т. д. Иногда эти требова- ния неопределенны, например, если организация создается для каких-то перспективных целей, которые не вполне ясны. Допустим сперва, что цель известна, заданы ограничения, задан критерий оценки организации. Задача состоит в том, что- бы создать наилучшую организацию. Сколько может существо- вать видов организаций, соответствующих условиям, и как их сравнивать между собой? Если допустимое количество людей в организации значительно (например, 100 человек), то нет надобности в математических выкладках, чтобы понять, что число возможных вариантов организации превосходит сотни тысяч и миллионы. Но число людей, их специализация, слу- жебный ранг и т. д. могут быть не полностью определены, и тогда число возможных вариантов еще возрастает. Но это еще не все: цели и критерии оценки могут быть количественно и качественно несравнимы и тогда непонятно, какому критерию следует отдать предпочтение. Но и для сопоставимых крите- риев дело обстоит не намного лучше: в разных ситуациях и за- дачах значимость одного и- того же критерия может быть различной. Обычно для вновь создаваемых организаций условия функ- ционирования известны не полностью. Когда создается груп- пировка для ведения боевых действий, мы можем только при- ближенно представить обстановку. Кроме того, мы неизбежно привыкаем к установившимся формам организации и иногда не принимаем во внимание всей сложности вопроса реоргани- зации в связи с новыми задачами и целями. Поэтому при создании новой организации неизбежны сле- дующие трудности: — неполная определенность целей и задач; — неполная определенность условий; — очень большое (практически бесконечное) число воз- можностей. Можно ли в этих условиях выработать оптимальную или хотя бы работоспособную организацию чисто логическим пу- тем? На основании высказанных выше соображений ясно, что этого сделать нельзя; оптимальная организация либо не суще- ствует, либо ее невозможно найти. Хотя теоретически при идеализированной постановке создание организации может рас- сматриваться как математическая задача, практически же в большинстве случаев ее невозможно даже сформулировать. Процесс разработки организации включает догадку, осмысли- вание, моделирование работы новой организации в различных условиях и, наконец, обсуждение оснований для выбора окон- чательного варианта. Это и есть принятие решения. 53
Организационное решение состоит в определении струк- туры, распределении функций между формированиями и должностными лицами, установлении подчиненности и схемы общения. Наиболее общим из организационных решений явля- ется структурное решение, поскольку все остальные в какой-то мере связаны со структурой. Поскольку организация опирается на знание обстановки, организационному решению предшествует информационное. Организационные решения иногда предшествуют развертыва- нию боевых действий или учебных мероприятий, иногда сопут- ствуют им, иногда принимаются после их окончания. Во время Великой Отечественной войны организационные решения, свя- занные с пополнением личного состава, заменой командиров и переформированием подразделений, приходилось принимать непрерывно. Принимались решения и крупного масштаба, определившие ход войны. К организационным решениям относятся решения, связан- ные с составом войск, структурой, временем действия органи- зации. Организационными решениями было сформирование Ставки Верховного Главнокомандования, упразднение на ко- нечном этапе войны института представителей Ставки. К орга- низационным решениям следует отнести утверждение программ боевой подготовки, определение структуры учебного процесса в вузах, изменение штатных расписаний и перемещение лич- ного состава. Особенностью организационных решений являет- ся их ориентация на сравнительно широкий диапазон ситуа- ций. Даже организации разового назначения могут при выпол- нении поставленной задачи столкнуться с разнообразными условиями. Поэтому необходимым качеством является адап- тивность (способность приспосабливаться к обстановке) и устойчивость к посторонним влияниям. К наиболее сложным и ответственным относятся опера- тивные решения, которые являются кульминацией деятельно- сти командира. Оперативные решения отвечают на вопрос «Как действовать?». Класс оперативных решений включает в себя все виды ре- шений, связанных с боевыми действиями войск; в частности:' определение цели боевых действий, установление уровня боего- товности, определение направления главного удара, распреде- ление сил, средств и способа боевых действий, установление задач войскам, порядка взаимодействия и т. д. Наиболее общим в классе оперативных решений является определение цели. На основании цели строятся остальные эле- менты решения и критерий оценки эффективности. Цель не возникает сама по себе, а является следствием более общей, более высокой цели. Цель войны определяется политической целью; старший начальник формулирует цель подчиненному, который в свою очередь разбивает ее на частные цели — 54
«подцели». Но цель является не внешним фактором по от- ношению к оперативному решению, а частью его содержания. История войн дает примеры решений, которые вели к про- игрышу сражений из-за ошибочно поставленной или понимае- мой цели и блестящих побед, достигнутых благодаря удачно сформулированной цели. Разногласия между Кутузовым и другими членами воен- ного совета в Филях имели своим главным источником различ- ное понимание цели войны. Для Кутузова основная и вполне конкретная цель состояла в разгроме врага и изгнании его из пределов России. Те, кто ему возражал, исходили из более узких целей (престиж, выигрыш сражения, судьба Москвы). Определение и точное формулирование цели при принятии оперативных решений составляет большую трудность. Другие элементы оперативного решения не просто яв- ляются следствием цели; они взаимодействуют с целью и друг с другом, в результате формируется решение. Оперативное решение принимается на основании всестороннего анализа фак- тов, шансов и мнений. В ряде случаев первоначальная цель, казалось бы четко сформулированная, претерпевает существен- ные изменения в процессе подготовки оперативного решения; появляются дополнительные цели и подцели. Нередко оказы- вается, что при этом первоначальная цель оттесняется на зад- ний план. Оперативные решения могут касаться проведения маневров, учебных мероприятий и взаимоотношений между людьми. Следует помнить, что оперативное решение всегда определяет действие, в то время как организационное решение не связано с конкретными действиями, их содержанием и фор- мами. Совокупность решений военачальников различных рангов, находящихся во‘взаимном подчинении, составляет иерархию решений, которая определяет структурные связи между реше- ниями. В процессе образования иерархии могут превалировать различные тенденции: — снизу вверх (т. е. решения на более высоких уровнях принимаются на основании решений, принятых на нижних уровнях); такое построение наиболее характерно для информа- ционных решений; — сверху вниз, что характерно для организационных ре- шений; — навстречу, когда решения на нижних уровнях развивают (применительно к своим условиям) и реализуют решения верх- них уровней, а решения на верхних уровнях принимаются с учетом ранее принятых решений на нижних уровнях; такое построение иерархии характерно для оперативных решений. Внутри иерархии решений циркулируют потоки информа- ции, которые обеспечивают поступление и согласование входт 55
пых данных. Живая, непрерывно изменяющаяся система реше- ний вместе с причинными связями между ними образует ту логическую основу, на которой развивается вся деятельность войск. Поскольку каждое решение принимается с учетом свя- зей с другими решениями и прежде всего на основании выше- Рис. 4. Схема классификации решений стоящего решения, возникают ограничения, которые опреде- ляют «степени свободы» данного решения. Эти ограничения обеспечивают согласованность решений на данном уровне иерархии. В пределах «степеней свободы» решение может варьироваться. Следует заметить, что для согласованности ре- шений недостаточно выполнения ограничений. Может ока- заться, что все ограничения выполнены, а должной согласован- ности нет. Необходим еще целенаправленный, согласованный стиль мышления командиров. Большое значение имеет содер- жание решений верхних уровней иерархии решений и контроль сверху донизу. К этому контролю мы относим утверждение ре- шений нижних уровней на верхних уровнях. 56
На рис. 4 показана общая схема классификаций решений. Зачем нужна классификация, что она дает? Цель классифика- ции — сделать шаг на пути разукрупнения задачи. Она необ- ходима как этап познания. От класса решения зависит методический подход к его под- готовке. Часто приходится принимать решения широкого пла- на, которые включают информационную, организационную и оперативную части. Тогда классы решений выступают как этапы и элементы общего решения; на каждом этапе должна применяться соответствующая методика.
ГЛАВА 3 ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ Знание только тогда знание, когда оно приобретено усилиями своей мысли, а не памятью. Л. Толстой 1. ОСНОВНЫЕ ИДЕИ Информационное решение определяет, какие данные счи- таются истинными. Информация отображает какие- то объекты или события. Иначе говоря, это модель того, что произошло, происходит или может произойти. В зави- симости от количества информации модель может содержать большие или меньшие подробности, однако абсолютным ото- бражением ситуации она быть не может. Модель есть упроще- ние. Для управления войсками командиру и не требуется абсо- лютного отображения ситуации: излишняя детализация только усложнит его деятельность. Степень детализации должна соот- ветствовать конкретной задаче: модель должна быть адекват- ной. Следовательно, принятие информационного решения озна- чает не только отделение правильной информации от непра- вильной (от дезинформации), но и разумное обобщение, устра- нение излишних деталей. Никакое решение не может увели- чить количество деталей. Принятие информационного решения предполагает также оценку качества решения, степени его достоверности и уровень обобщения. Командир должен знать, насколько его решение близко к истине. Недостаточно указать в информационном ре- шении, что противник сосредоточил примерно 100 устано- вок, нужно определить точнее: 100±5 или 100±20. Информационное решение есть исходный материал для при- нятия оперативных и организационных решений. Следует иметь в виду, что при принятии информационного решения командир может иметь дело с такими вещами, о которых он ранее не имел никакого представления и даже не знал об их существовании. Это вносит неопределенность, усложняющую 58
принятие решения. С другой стороны, информационное реше- ние должно исходить из конкретной информации. Именно от- носительно этой информации (а не предположений) и тре- буется решение. Выводы о последующих событиях могут явиться новым решением, но не могут входить в решение об истинности фактических данных. В 1941 г. Германия перебрасывала на Восток большие кон- тингенты войск, одновременно распространяя версию о том, что это делается с целью скрыть подготовку вторжения в Англию. Наше командование располагало информацией как о концен- трации германских войск на границе, так и о распространяе- мых слухах. Как могло выглядеть информационное решение? В данном случае оно должно было содержать два самостоятель- ных решения: 1. Германия концентрирует войска (в таком-то составе) на границе с Советским Союзом, перебрасывая их из (таких-то) районов. 2. Поступили сведения о том, что переброска войск на Вос- ток имеет целью маскировку вторжения в Англию. Объединение двух решений в одном* невозможно. В частно- сти, решение «в ближайшее время начнется (или не начнется) война» не может быть принято, ибо информация не дополняю- щая, она разнородна по существу: утверждение (1) говорит о фактах, в то время как утверждение (2) фиксирует только предположения о намерениях. В классе информационных решений следует отметить опре- деленные «слои» решений, характеризующие глубину проник- новения в ситуацию: 1) информационные решения о фактической обстановке; 2) информационные решения о наличии информации у про- тивника; 3) информационные решения о намерениях противника. Как уже говорилось, информационное решение есть правдо- подобная модель того, что происходит. Информационное решение о наличии у противника каких-то данных о наших войсках может приниматься на основании объективной информации, например такой: «Установлено, что в период с 17.00 до 22.00 противник подслушивал телефонные переговоры, которые велись открытым текстом». На основании этой информации может быть принято решение о том, что со- держание переговоров, которые велись с 17.00 до 22.00, извест- но противнику. Если переговоры были шифрованными, то сле- дует учесть стойкость шифра и время, которым располагал противник для дешифровки; тогда решается, что противник, возможно, знает содержание переговоров, и это необходимо учесть. Информационное решение о намерениях противника также требует прямых данных: ознакомление с планом «Бар- 59
баросса» позволило бы принять решение о том, что Германия намеревается начать войну с Советским Союзом. Следует еще отметить, что в крупных оперативно-стратеги- ческих вопросах иногда преобладающую роль играют первич- ные, «доктринные» взгляды, что может привести к непонятно- му на первый взгляд консерватизму. Путь нападения на Фран- цию через Бельгию указал Мольтке, но за два десятилетия между первой и второй мировыми войнами ничего не было сде- лано, чтобы предотвратить вторжение с этого направления. Гитлер повторил план Мольтке. Состав и структура фактических данных существенно влияют на методику принятия решения. Рассмотрим в качест- ве примера следующую гипотетическую ситуацию. Предполо- жим, что две страны Л и М владеют средствами ракетно-ядер- ного нападения. Наличие ракетно-ядерного оружия может быть определено на основании различных косвенных признаков; до- пустим, что М имеет следующую информацию: 1. Ученые Л публиковали серьезные работы по ядерной физике, в частности из области термоядерных процессов; в по- следние несколько лет публикации прекратились. 2. Зафиксированы подземные ядерные взрывы на территон рии Л. 3. Ведется интенсивная отработка трасс искусственных спутников Земли через территорию М. 4. На территории Л идет интенсивное строительство соору- жений, напоминающих стартовые установки. 5. В Л увеличилась добыча и переработка ядерного сырья. На основании этих данных может быть принято информа- ционное решение об обстановке: «Л располагает ракетно-ядер- ным оружием». Допустим, что в открытой печати Л появилась публикация о ракетно-ядерных силах М, по содержанию близкая к истине. Это дает М возможность принять информационное решение:' «Л знает о наличии у М ракетно-ядерного оружия». Вопрос о намерениях одной из сторон применить свое ору- жие особенно сложен, ибо он связан с непрерывным измене- нием политической обстановки внутри и вне стран, а также с борьбой группировок в капиталистических правительствах. Создание и наращивание ракетно-ядерных сил говорит о наме- рениях Л, однако само по себе это может быть недостаточным для информационного решения: наличие информации о том, что другие государства также имеют ядерное оружие, может изменить намерения Л. Однако предположим для определенно- сти, что Л открыто заявило о своих намерениях начать войну (и так бывает). М может принять информационное решение:* «Противник намерен нанести ракетно-ядерный удар в ближай- шее время». До поступления информации, по которой требуется принять 60
решение, командир располагает априорной информацией и ап- риорной моделью обстановки; информационное решение прини- мается с учетом этих данных. По отношению к каждому ре- шению предшествующие решения являются априорными; каж- дое решение обобщает предыдущие, вбирает их. Частным слу- чаем может быть отмена прежнего решения. Возьмем, к примеру, японского командира периода второй мировой войны. Его априорная модель обстановки включала противника, обладающего стрелковым оружием, артиллерией и авиационными бомбами. Если речь идет о человеке с не очень широким научно-техническим кругозором, то никакого пред- ставления об атомном оружии (даже в самых гипотетических формах) он иметь не мог и в этой части никакой априорной информацией не располагал. Вместе с тем, если речь идет об объективном человеке с трезвым умом, то он был в состоянии осознать свою неосведомленность и при получении сообщения о взрыве, если не понять, то серьезно его воспринять; в данном случае априорная информация состоит в оценке собственной компетентности. Если это человек с широкой эрудицией, зна- комый с достижениями физики и техники, то априорные зна- ния о возможности создания атомной бомбы и даже о некото- рых свойствах атомного взрыва он мог иметь. При наличии таких знаний разобраться в сообщении об атомной атаке Хиро- симы можно значительно полнее и глубже; его информацион- ное решение было бы более достоверным, а модель обстанов- ки — более полной. Если речь идет о командире, который, бу- дучи неосведомленным о достижениях науки и техники, не осознает и не признает своей неосведомленности, то его апри- орная информация равна нулю. Если бы к такому командиру попало сообщение о взрыве атомной бомбы, он принял бы его либо за злобный вымысел, либо за знамение небесное; в том и другом случае последствия для подчиненных ему войск были бы плачевными. Таким образом, правильность информацион- ного решения зависит от априорного знания и от правильной оценки уровня знаний. Поскольку каждое решение станет ап- риорным по отношению к последующему, необходимо одно- временно с принятием информационного решения оценивать его полноту и достоверность. По существу, весь процесс обу- чения человека, коллектива или решающей системы (включаю- щей людей и технические средства) состоит из передачи серии информационных решений, каждое из которых дополняет или связывает между собой предыдущие. Поэтому сказанное рас- пространяется на всякое знание независимо от того, сосредото- чено ли оно в программе вычислительной машины или содер- жится в человеческом мозгу. Необходимость оценки касается не только априорной, но и новой оперативной информации: при анализе какого-то сообще- ния необходимо представлять себе, насколько ему можно ве- 61
рить. Это представление чаще всего формируется на основании характеристик источников информации. Источниками могут быть люди, документы и технические средства (системы).Каж- дый источник информации перед тем, как передать сообщение, должен сам принять информационное решение: что передать. Ошибку, если она произошла, исправить трудно. Любая селек- ция сигналов уже есть информационное решение. Поэтому для принятия последующего информационного решения в более высокой инстанции необходимо знать, какова вероятность ошибки в решении нижней инстанции. Свойства источников информации характеризуют с помощью следующих показателей качества: область или зона действия; полнота отображения ситуации; точность и детальность («раз- решающая способность»); достоверность отображения ситуа- ции. Зона действия определяет ту часть ситуации (области дея- тельности, части пространства или территории), к которой от- носится информация. Зона действия ограничена в простран- стве, во времени и по составу признаков, которыми оперирует источник. Например, технические средства не могут дать ин- формации о моральном состоянии войск противника (средства связи или подслушивания не являются источниками информа- ции), а человек не может без технических средств наблюдать полет ракет на баллистическом участке. Если источник инфор- мации включает техническое средство и людей, то его зона действия будет определяться аппаратурными и психофизиоло- гическими возможностями. Полнота отображения ситуации определяет способность источника информации охватить все объекты, признаки, свой- ства, находящиеся в зоне действия. Например, для радиолока- ционной станции это число целей, а для воздушного разведчи- ка — число объектов, которые будут обнаружены. Если объек- ты равноценны, то достаточной мерой полноты отображения может быть относительная оценка (например, процент обнару- женных объектов). При неравноценных объектах (признаках) требуется знать, каковы способности источника информации к обнаружению, наблюдению и определению значимости объек- тов. Для оценки полноты отображения необходимо четко сфор- мулировать задачу, которая возлагается на источник информа- ции. Допустим, что эта задача состоит в выявлении вида во- оружений некоторой группировки. Тогда объектами информа- ции будут самолеты, танки, артиллерия, ракеты и т. д. Отобра- жение будет полным, если наблюдатель в своих сообщениях не опустит ни одного из видов оружия, которым располагает группировка; при этом определение количества самолетов или ракет на него не возлагается. Если на радиолокационную си- стему возложена задача обнаружения баллистических ракет, то полнота отображения будет определяться процентом обнару- 62
женных баллистических ракет; то, что при этом одновременно могут выдаваться данные об искусственных спутниках Земли и ракетопланах, к оценке полноты отображения отношения не имеет. Точность (детальность) отображения определяется на осно- вании некоторой заранее введенной шкалы, с помощью которой' оценивается объект информации. Шкала может быть простран- ственной (координаты), временной (момент наблюдения) или специальной (шкала типов военных объектов или признаков опасности ситуации). Сообщение вида «20.5 в 19.00 радиолока- тором обнаружено в районе о. Безымянный 3 бомбардировщи- ка и 6 истребителей, выполнявших совместный полет в юго-за- падном направлении» представляет собой пример одновремен- ного использования нескольких шкал: а) пространственной (о. Безымянный); б) временной (20.5 и 19.00); в) типов (бом- бардировщики, истребители); г) количественной (3 и 6 само- летов); д) ориентации (юго-западное направление полета); е) способа действия (совместный полет). Способность источ- ника информации определять, допустим, типы самолетов нерав- ноценна способности измерять их координаты, поэтому, для того чтобы дать абсолютную оценку точности отображения, требу- ется ещё одна шкала, где обозначена значимость (оперативный вес) каждой из шкал. С помощью этой шкалы все виды дан- ных упорядочиваются, сводятся к единой мере, что позволяет дать единую количественную оценку. Если значение имеют только координаты объекта (в этом случае все остальные при- знаки объекта должны быть оговорены заранее), то точность отображения может быть охарактеризована статистически (средней квадратической ошибкой). Для упрощения системы показателей качества полнота и точность отображения могут быть сведены в единый показа- тель. Для этого следует заранее оговорить, что отображенным объектом считается только такой, для которого ошибка отобра- жения не превосходит некоторой величины. Обобщенный пока- затель является более грубым, но в ряде случаев более удоб- ным. Достоверность, правдивость, истинность источника инфор- мации обычно определяются противоположным показателем — вероятностью выдачи ложных данных. Например, достоверность может оцениваться числом ложных целей, выдаваемых радио- локационной системой за единицу времени, либо вероятностью ложной тревоги. Доверие к каждому новому сообщению определяется пока- зателями качества источника сообщения. Для технических источников информации показатели качества являются стати- стической характеристикой, получаемой на основании анализа пх параметров и условий боевого применения. Если источником информации является человек или группа людей, дело обстоит 63
сложнее. Во-первых, «параметры» людей гораздо менее ста- бильны, чем параметры технических систем; помимо личных качеств они зависят от настроения, физического состояния и т. д. Во-вторых, качества людей зависят от уровня подготов- ки и понимания задачи, поэтому они подвержены довольно бы- стрым изменениям. В-третьих, для групповых источников ин- формации большое значение имеют взаимоотношения, структу- ра группы и вид связи, эти факторы могут изменяться в про- цессе решения задачи. Поэтому в оценке показателей качества источников информации, включающих людей, обычно имеет место большая (по сравнению с техническими средствами) неопределенность, которая сама требует оценки. Например, на офицера возложена задача обработки газетных материалов, в которых описывается поведение войск вероятного противника. Известно, что в среднем он обеспечивает выдачу данных по 40 газетам из 50 при одном составе переводчиков и по 30 газе- там из 50 при другом составе (обе группы переводчиков справ- ляются со своими задачами, но взаимодействие с первой груп- пой более плодотворно). Это означает, что «полнота отображе- ния» газетной информации изменяется от 0,6 до 0,8 при раз- личных условиях работы офицера (разные переводчики). Оценка показателей качества строится на основании пред- шествующей деятельности. Объективная оценка требует стати- стической обработки материалов, характеризующих деятель- ность человека, с учетом условий, в которых она протекала. Такая обработка должна вестись непрерывно, с тем чтобы оценка не устарела. Помимо объективной оценки, которая обычно ввиду недостатка материала не бывает полной, приме- няется субъективная оценка, учитывающая опыт сотрудниче- ства и личное мнение. Сопоставление объективной и субъек- тивной оценок позволяет лучше разобраться в свойствах источ- ника информации и правильно отнестись к данным, которые он выдает. Помимо показателей качества необходимо учесть средства, которые использовались для получения данных, и условия, в которых они были получены. Частичная характеристика усло- вий (время, место, обстоятельство, противодействие противни- ка и т. д.) может содержаться в самом сообщении. Достовер- ность поступающих данных зависит не только от источника информации, но и от канала связи; искажение при передаче сообщений также необходимо учитывать. Каналы связи могут характеризоваться теми же показателями качества, что и ис- точники информации. Технические каналы обычно характери- зуются пропускной способностью и вероятностью искажения. Различают технические и смысловые (семантические) искаже- ния. Технические искажения приводят к снижению полноты отображения (сообщение становится непонятным и не может быть использовано) и точности отображения (искажаются 64
цифровые данные). Смысловые искажения приводят к сниже- нию достоверности (появляется ложное сообщение) и умень- шению полноты отображения (теряется переданное сообще- ние). Смысловые искажения наиболее опасны. Обычно при использовании технических средств передачи данных смы- словые искажения возникают редко; при переприеме сооб- щений людьми такие искажения более вероятны. Средства связи часто используются противником для дезинформации, и в этом смысле они наиболее уязвимы. Особенно это отно- сится к оперативной дезинформации, которая непосредственно связана с организацией и ходом боевых действий. Если в прошлых войнах большой удельный вес имела документальная дезинформация, для передачи которой использовались диплома- тические и разведывательные каналы, то в настоящее время решающую роль начинает играть техническая дезинформация, организуемая с помощью специальных средств. Распознать та- кую информацию нелегко, поэтому, всемерно ограждая от нее технические средства, крайне важно знать, насколько они под- вержены дезинформации. При анализе конкретного сообщения необходимо учесть сов- местное влияние на его достоверность и точность как источни- ка, так и канала связи. Между источником и каналом может существовать зависимости, и ее необходимо учесть. Можно так составить сообщение, чтобы в определенной мере компен- сировать недостатки канала связи. В конечном итоге каждому сообщению должна быть поставлена в соответствие оценка его достоверности. Эта оценка может быть статистической (спра- ведливой в среднем по большому числу однотипных сообще- ний), но может относиться только к данному конкретному со- общению. Статистическая оценка сообщения о том, что «на акватории обнаружены 4 ракетоносные подводные лодки противника», мо- жет быть задана с помощью средней квадратической ошибки, оценки числа лодок, либо, более подробно, с помощью распре- деления вероятностей ошибки (рис. 5). Кривая на рис. 5 (ин- тегральный закон) говорит о том, что при сообщении о четырех подлодках вероятность того, что их более одной, близка к 1, более двух — равна 0,95, более трех — равна 0,8, более четы- рех — равна 0,3 и более пяти — близка к нулю. «Ограничи- тельная» оценка этого же сообщения может выглядеть так: «Имеется сообщение о четырех подлодках; известно, что их не менее трех и не более пяти». Граничные цифры здесь получа- ются с учетом показателей качества и конкретных условий на- блюдения. Наиболее трудно поддается оценке достоверность и точность сообщений, которые являются результатом многора- зовых информационных решений в различных инстанциях. Число таких инстанций увеличивается по мере повышения слу- жёбного ранга командира (командующего), и повышается от- 3 в. в. Дружинин, Д. С. Конторов 65
ветственность. Поэтому необходимо тщательно следить за тем, чтобы на каждой инстанции информационного решения кон- тролировалась и учитывалась достоверность сообщения, выдан- ная предыдущими инстанциями. Если сообщения об одном и том же объекте поступают от различных источников информации, оценка должна обобщать- ся. Обычно информация поступает от источников, которые Рис. 5. Распределение вероятностей ошибки в оценке числа лодок при сообщении, что п=4 имеют существенно различные показатели качества. Напри- мер, штабом дивизии может быть получено сообщение о кон- центрации войск противника в некотором районе от авиацион- ной разведки и от агентурной разведки. Это сообщение должно быть обобщено и передано в штаб армии. Поскольку решение принимается в штабе дивизии, он становится источни- ком информации. Какую достоверность приписать сообщению? Если первоначальные источники информации независимы по методам и условиям наблюдения (для авиационной и агентур- ной разведок такая независимость, по-видимому, имеет место), то результирующая достоверность вычисляется известными математическими методами так же, как и для независимых со- бытий. Если же между источниками существует зависимость, то ее необходимо учесть. В частности, недопустимо, чтобы ин- формация, полученная одним источником, дублировалась дру- гим, а адресат принимал оба сообщения за независимые. Обыч- но такой характер связи между сообщениями может быть уста- новлен, однако бывают более сложные случаи. Например, авиа- 66
ционная разведка ведется двумя экипажами в условиях пло- хой видимости. Однотипная ошибка может быть допущена обоими экипажами ввиду сложности условий наблюдения. Элементом связи между сообщениями в данном случае явля- ются одинаковые метеоусловия. Экипажи обязаны доложить об этом, но количественную оценку степени зависимости своих данных они сами установить не смогут. Это задача более вы- сокой инстанции. Может существовать зависимость и между техническими источниками информации. Например, две радио- локационные станции, установленные на различных позициях и наблюдающие одни и те же баллистические ракеты, могут иметь ошибки одинакового характера вследствие влияния ионосферы. Выявить зависимость между ошибками можно с помощью специальной ионосферной станции. При организации разведки командир должен принять меры, чтобы зависимость между источниками информации была ми- нимальной. Этого можно достигнуть различными путями: при- менением технических средств, работающих на различных фи- зических принципах, организацией независимых и не связан- ных между собой разведгрупп, контролем за прохождением сообщений и т. д. Отсутствие взаимосвязи между источниками информации является одним из условий как высокой достовер- ности данных, так и рационального использования сил и средств. Как мы далее увидим, оно существенно облегчает вы- явление дезинформации. Для подготовки информационного решения важно знать его логическую структуру. По своей природе информаци- онное решение является многоальтернативным: каждая из мо- делей ситуации есть альтернатива. Однако любое сообщение можно разбить на элементы, для каждого из которых следует принять двуальтернативное решение: истинно или ложно. Таким образом, многоальтернативное решение можно предста- вить множеством двуальтернативных подрешений. Но эти под- решения будут взаимозависимы. Для уяснения рассмотрим сле- дующий пример. Поступило сообщение: «Противник сосредото- чивает ракетоносную авиацию на аэродромах А, Б, В в следующем составе: А — 2 бомбардировочных подразделения; Б — 1 бомбардировочное и 1 истребительное подразделение; В — 3 истребительных подразделения». Это сообщение можно расчленить на следующие элементы: 1) противник сосредоточивает авиацию (для того чтобы принять решение по этому пункту, можно сравнить априорные данные о том, сколько авиации на аэродромах было ранее, с но- выми данными; эту часть сообщения можно рассматривать как самостоятельную); 2) на аэродром А сели 2 подразделения; 3) на аэродром Б сели 2 подразделения; 4) на аэродром В седи 3 подразделения. З1 67
Надо решить, истинны ли утверждения, указанные в пп. 1—4. По каждому из пунктов имеется альтернатива истин- но — ложно (варианты посадки на аэродромы другого числа подразделений не рассматриваются; если требуется их рассмотреть, то соответствующие утверждения вносятся в со- ответствующую таблицу). Таким образом, многоальтернатив- ное решение превращается в четыре двуальтернативных. Мы замечаем, что если по пп. 2, 3, 4 принять отрицательные реше- ния, то по п. 1 принять положительное решение невозможно, так как возникнет логическое противоречие. Это элемент свя- зи. Вместе с тем п. 1 имеет самостоятельное значение: если подразделение пересело с аэродрома Б на аэродром А, то утверждение по п. 2 истинно, в то время как утверждения по п. 1 и по п. 3 ложны. Можно оперировать с зависимыми реше- ниями, но очень часто можно избавиться от связей. Заменив п. 1 в нашем примере несколькими пунктами, а именно: 1) количество авиации на А возросло; 2) количество авиации на Б возросло; 3) количество авиации на В возросло, мы заме- чаем, что надобность в п. 1 отпадает, а решения станут неза- висимыми. Дополнение состава решений не всегда обязатель- но, иногда достаточно по-другому сформулировать альтернати- вы, чтобы исключить связи. Информационное решение принять наиболее просто, когда имеется минимальное число двуальтернативных подрешений, независимых между собой. Тогда решение по каждой альтер- нативе одновременно является частью общего решения, а ре- шения по всем альтернативам составляют общее информацион- ное решение. Преобразование многоальтернативного решения в простое, т. е. в минимум независимых двуальтернативных решений, яв- ляется частью общей методики подготовки информационных решений. На основании теории и анализа опытных данных можно предложить следующие основные методы подготовки информа- ционных решений: — метод сопоставления данных (корреляционный метод); — метод фильтрации данных; — метод распознавания ситуации. 2. МЕТОД СОПОСТАВЛЕНИЯ Метод сопоставления данных является многоэтапным. Его схема показана на рис. 6. Первый этап — группирование данных. Группировать данные удобнее всего путем сведения их в таблицу (матрицу), в которой по вертикали располагаются ре- шения и альтернативы, а по горизонтали — источники данных. 68
В пересечениях строк и колонок вписывается содержание со- общений (табл. 1). Матрица сообщений должна быть состав- лена так, чтобы в нее попали все имеющиеся данные (незави- симо от достоверности источника). Она должна содержать также все возможные информационные решения, связанные с ситуацией (независимо от того, каково качество данных, имеющих отношение к этому решению). Рис. 6. Схема сопоставления данных: А — входные данные от нескольких источников информации; / — группирование данных; 2 — определение веса сообщений; 3 — объединение однотипных данных; 4 — сравнение с порогом; 5 — выработка порога; R — решение Если по какому-то вопросу от некоторых источников нет данных, на соответствующих позициях ставятся нули. Таблица 1 Источник данных Подреше-^Х. ние (двуаль- X. тернативное) Авиаразвед- ка, полет № 1 Авиаразвед- ка, полет № 2 Радиолокацион- ная разведка Наземный наблюдатель- ный пост Число бомбар- дировщиков на аэродроме А уве- личилось Подтвер- ждает. Село одно под- разделение Не под- тверждает Село от 20 до 40 самоле- тов 0 Число истреби- телей на аэрод- роме Б увеличи- лось' Не под- тверждает Не под- тверждает Подтверж- дает. Тип са- молетов не распознан 0 Число бомбар- Подтвер- Подтвер- Не подтвер- Подтвер- дировщиков на аэродроме В уве- личилось ждает ждает ждает. Наблю- дение велось в условиях помех ждает. Се- ли два под- разделения Особое внимание должно быть обращено на точное и ясное изложение условий наблюдения, которые включаются в состав сообщений. Документ типа табл. 1 является основным и часто единственным для дальнейшей работы, поэтому он должен быть составлен очень тщательно. Второй этап — определение весовых коэффициентов, 69
Одним из способов является экспертиза. Однако не все можно доверить экспертам. Психологи установили, что человек может удовлетворительно определять вероятности событий, с которыми он привык иметь дело, но не может правильно ис- пользовать эти вероятности для принятия решений. У каждого человека помимо его воли формируется представление о желае- мом решении, и он старается оправдать свое представление, подгоняя к нему данные о событиях. Люди редко могут быть беспристрастными, если им известно, что они должны сами принять решение и отвечать за него, и методика подготовки информационных решений должна учитывать эту особенность в случаях, когда предполагается экспертиза. При определении оперативного веса (важности) должны учитываться характеристики источников информации и усло- вия наблюдений. Математически вес может быть представлен вероятностью того, что сообщение истинно. Если условия на- блюдения благоприятны, то вес равен достоверности источника (т. е. вероятности того, что источник выдает правильные сооб- щения). В других случаях качество наблюдения учитывается с помощью условной вероятности, которую может оценить либо сам наблюдатель (оператор технического средства на- блюдения), либо решающее устройство (группа лиц) на осно- вании содержания той части сообщения, в которой говорится об условиях наблюдения. Формальная методика определения веса состоит в следующем. Выявляются факторы, которые мо- гут оказать влияние на достоверность сообщения. Каждому фактору должно быть поставлено в соответствие некоторое число (вероятность), которое показывает степень влияния это- го фактора на достоверность сообщения. Далее определяется наличие соответствующего фактора (или степень его участия) в наблюдении. Исходя из предположения о независимости фак- торов вычисляется условная вероятность истинности сообще- ния. Операция определения веса может быть выполнена на ЭВМ, если есть все входные данные. Для технических средств наблюдения такие данные (например, вероятность правильно- го обнаружения и вероятность ложной тревоги для радиолока- ционных станций и систем) составляют часть сообщения. Таким образом, основная идея определения веса сообщения состоит в упрощении этой задачи путем ее расчленения в по- следовательности, показанной на рис. 7. Иногда человеку легче дать общую оценку достоверности, не прибегая к столь подроб- ному анализу сообщения. Для ЭВМ такой анализ неизбежен, а степень его детализации определяется участием людей на том или ином этапе работы. После определения веса сообщений данные могут быть сведены в более компактную форму типа табл. 2. Альтернативное решение обозначено знаком «—» сверху. Здесь каждому решению соответствует весовой коэффи- циент, указывающий его достоверность, 70
Третий этап — объединение данных, относящихся к каж- дому решению. Здесь применяются два способа: вычисление полной вероятности и амальгамация. °~Ч 1 Ы 2 НГ3 Н 4 ~Н 5 н Рис. 7. Схема определения веса сообщения: а — единичное сообщение; 1 — расчленение сообщения на элементы (основные независимые составляющие); 2 — определение факторов, которые могут оказать влияние на каждый элемент сообщения; 3 — определение степени влияния каждого фактора на достоверность со- общения; 4 — определение условной вероятности истинности сообще- ния; 5 — преобразование к принятым единицам веса Полная вероятность истинности решения вычисляется по известным формулам теории вероятностей. Источники сообще- ний могут быть зависимыми, и следует учесть связь между Таблица 2 Источник данных Решение Авиараз- ведка, полет № 1 Авиараз- ведка, полет № 2 Радиоло- кацион- ная раз- ведка Наземный наблюда- тельный пост № 7 Число бомбардировщи- ков на аэродроме А увели- 0,8 о.з 0.9 0 чилось Число бомбардировщиков на аэродроме Б уменьши- 0.9 0~4 0 0 лось 0,8 Число бомбардировщи- ков на аэродроме В увели- 0.7 0.7 6/2 • чилось ними. Для этого объединяют зависимые источники в независи- мые группы и вычисляют достоверность сообщений, выданных каждой из групп. Примерный вид результата объединения данных показан в табл. 3. Четвертый этап — сравнение с установленными заранее по- роговыми значениями. Пороговые уровни выбираются исходя из опыта, т. е. априорных данных относительно ситуации, и от- ветственности решения. При выборе порогов используются априорные данные. По каждому решению выставляются два порога: верхний и нижний. Величина верхнего порогового уровня должна учиты- вать степень риска, связанного с положительным решением. Верхний порог является гарантийным и определяет тот при- 71
Таблица Я Альтернатива Число бомбардировщиков на аэродроме А увеличилось Число бомбардировщиков на аэродроме Б уменьшилось Число бомбардировщиков на аэродроме В увеличилось Оиенка 0,75 0,82 0,95 рост информации (по сравнению с априорной), который тре- буется для полной убежденности. Если веса определены через вероятность, а априорная вероятность события составляет, на- пример, 0,7, то верхний пороговый уровень должен быть поряд- ка 0,8—0,9 или более. В самом деле, отсутствие априорной информации позволяет приписать каждой альтернативе веро- ятность 0,5 (случайный выбор). Если априорная информация позволяет повысить эту вероятность на 0,2 единицы, то есте- ственно потребовать, чтобы в результате наблюдений прирост был не меньше. Конечно, это очень грубое разъяснение, кото- рое только иллюстрирует суть дела. Может оказаться, что ап- риорная вероятность события меньше 0,5 и, следовательно, до наблюдения мы склонны к противоположной альтернативе. В этом случае для уверенности в том, что событие имеет место, требуется более высокий порог. Если полная вероятность не достигает нижнего порога, сообщение отбрасывается. Нижний пороговый уровень выставляется на основании аналогичных со- ображений: чем больше априорная вероятность и чем выше ответственность, тем ниже порог. Решение принимается на основании сравнительной проце- дуры: если весовой коэффициент превышает верхний порог, альтернатива принимается, если ниже нижнего порога — от- клоняется, в промежуточном случае требуется получение до- полнительных данных (доразведка). Завершающий этап — составление табл. 4, в которую вклю- чаются только те альтернативы, по которым приняты решения. Таблица 4 Принятые решения На аэродроме А уве- личилось количество бомбардировщиков на одно подразделение На аэродроме Б уве- личилось количество бомбардировщиков 72
На основании табл. 4 составляется общее описание ситуа- ции, которое объединяет принятые решения, непринятые реше- ния и возникшие в результате принятия решений вопросы. Описание содержит определенную часть и неопределенную часть, требующую дополнительной разведки и новых решений. Амальгамация (буквально: очистка) — это способ взвеши- вания информации с различных точек зрения. Допустим, что четырехальтернативное решение рассматривается тремя экс- пертами, каждому из которых приписан вес, соответствующий степени его компетентности (от 0 до 1). Эксперты могут осве- щать различные стороны проблемы или точки зрения. Вместо экспертов можно использовать вычислительные программы; их значимость оценивается весом. Каждой альтернативе дается оценка + 1, 0, — 1. В результате получим табл. 5. Таблица 5 оценки А л ьт е р натива^^***^^^ 0,4 0,8 0,6 Суммарный вес 1 + 1 +1 —1 + 1 2 0 —1 1 0 3 0 0 0 0 4 -1 -1 0 —2 Принимается то решение, вес которого максимален. Изложенная методика может быть использована для состав* ления программы действий как человека, так и машины. 3. МЕТОД ФИЛЬТРАЦИИ Перейдем к методу фильтрации, схема которого показана на рис. 8. Сущность фильтрации состоит в том, что решение прини- мается на основании сопоставления сообщений с комплексом заранее (априори) сформулированных независимых призна- ков, каждому из которых приписывается вес (важность). Этот комплекс и является фильтром. Фильтр есть обоснованная опытом и теорией система смысловых и логических связей ме- жду свойствами ситуации, объекта, события, явления и их внешними проявлениями, признаками. Если информация удо- влетворяет этой системе, она считается достоверной, если не удовлетворяет — недостоверной; в сомнительном случае реше- ние не может быть принято. Признаки, включенные в .фильтр, называются параметрами фильтра. Например, фильтр может состоять из двух сопут- ствующих подготовке к наступлению признаков: сосредоточе- 73
ние сил и сосредоточение средств. Если поступает сообщение о намерении противника начать наступление одновременно с сообщением об отводе или рассредоточении войск, то эти со- общения не проходят через фильтр и по ним решение не при- нимается. Выделяются только те данные, которые имеют от- ношение к признакам фильтрации. Эти данные классифициру- ются, оценивается их достоверность. После этого принимается отдельное решение по каждому из параметров фильтра: есть Рис. 8. Схема метода фильтрации: А — входные данные; / — группирование данных; 2 — расчленение на элементы; 3—фильтр; 31—н 3^ — сопоставление элементов сообщений с параметрами фильтра; 4j 4Д — оценка достоверности; 5 — объ- единение данных; R — информационное решение соответствующий признак или нет. Информационное решение принимается на основании подтвержденных признаков путем сравнения их суммарного веса с порогом. Принципиальным отличием метода фильтрации от метода сопоставления является то, что содержание возможных реше- ний формулируется заранее, а анализ входной информации производится по готовым признакам. В ранее рассмотренном методе сопоставления признаки, подлежащие оценке, выявля- лись в процессе анализа информации. Основное преимущество метода фильтрации состоит в его относительной простоте (от- падает сложная и неоднозначная процедура определения сопо- ставимых признаков в разных сообщениях). Недостатком является то, что сведения, не относящиеся к параметрам филь- тра, не используются. Это порождает определенный консерва- тизм, пренебрежение непривычной информацией, но такова цена достигнутого упрощения. Заметим, что независимость са- мих признаков ситуации не означает независимости данных об этих признаках. Сами результаты разведки могут быть взаимозависимыми, это определяет основную сложность про- цедуры. 74
Метод фильтрации содержит следующие этапы: — анализ данных по параметрам фильтра; — выявление подтверждений; — определение весовых коэффициентов; — объединение данных; — сравнение с порогом; — принятие решения. Новыми являются этапы анализа и выявления подтвержде- ний. Анализ заключается в отборе сведений, имеющих отноше- ние к параметрам фильтра. Трудность здесь состоит в том, что- бы не отбросить косвенные данные. Результаты этого этапа оформляются таблицей. Следующий этап связан с обработкой таблицы. Составляет- ся новая таблица, в которой в строки по-прежнему заносятся признаки, а данные в колонках переставляются следующим об- разом: сначала идут колонки прямого подтверждения, в кото- рые вносятся данные, непосредственно подтверждающие при- знак, далее колонки косвенного подтверждения, затем колонки прямого и косвенного отклонения. Прямое подтверждение обо- значается знаком « + », неподтверждение — знаком «—», кос- венное подтверждение (отклонение) обозначается цифрой, ха- рактеризующей подтверждение. В пустые места таблицы впи- сываются нули (по какому-то параметру фильтрации нет данных). Полученную таблицу будем называть «фильтровой матрицей». Далее следует объединение информации, составле- ние весовой матрицы признаков, сравнение с порогом и приня-1 тие решения по плану, аналогичному предыдущему. Фильтрацию можно осуществлять методом амальгамации, при этом па- раметры фильтра (с равными или неравными весами) будут выступать в качестве «экспертов». Из приведенного краткого описания ясно, что метод филь- трации предполагает очень обоснованный отбор параметров и точное определение их веса в решении. Это должно быть сде- лано заранее. Вместе с тем метод проще других формализуется для реализации на ЭВМ. Рассмотрим пример применения метода фильтрации. Пусть требуется принять одно из следующих решений от- носительно уровня подготовки группы офицеров: 1) группа полностью усвоила курс; 2) группа овладела теоретической частью курса, но ей тре- буется лабораторная практика; 3) группа нуждается в усилении теоретической подготовки, хотя практически подготовлена хорошо; 4) группа не овладела некоторыми разделами курса в тео- ретическом и практическом отношении; 5) основная часть группы курс знает, но небольшая ее часть отстала по теории и практике. 75
На основании многолетнего опыта работы могут быть уста- новлены следующие признаки усвоения курса (табл. 6). Т аблица 6 № приз- нака Параметры фильтра 1 2 Знание формул и умение ими пользоваться Знание ограничений, допущений, условий и доказа- тельств 3 4 5 Ясное понимание физического смысла явлений Знание принципиальных схем Знание органов управления приборами и умение ими пользоваться 6 Знание монтажной схемы, расположения приборов и их взаимодействия 7 8 Умение устранять неисправности Овладение боевым применением Разумеется, этот список может быть продолжен. Допустим, что все признаки непосредственно относятся к решению и их веса равны единице, признаков косвенного подтверждения не предусматривается L Входная информация представлена оценками по разделам курса; разумно эти разделы выбрать в соответствии с априор- ными признаками. Заметим, что у нас имеется единственный источник информации — экзамен. Установим пороги принятия решения: если средняя оценка больше или равна 4,5 — поло- жительное решение; если средняя оценка меньше 4 — отрица- тельное решение; если средняя оценка больше 4 и меньше 4,5 — область неопределенности. Условно разобьем группу на следующие четыре подгруппы: 1) подгруппа с наиболее высокими оценками по всем раз- делам курса; 2) подгруппа с наиболее высокими оценками только по тео- ретическим разделам; 3) подгруппа с наиболее высокими оценками только по практическим разделам; 4) подгруппа с наиболее низкими оценками по всем раз- делам. Форма записи результатов будет иметь следующий вид (табл. 7). 1 Косвенными признаками могут, например, быть: знание матема- тики (п. 2) и физическая выносливость (п. 8). 76
Таблица 7 № признака Средние значения оценок 1-я подгруппа 2-я подгруппа З-я подгруппа 4-я подгруппа 1 2 3 4 5 6 7 8 По всем признакам 4,7 4,8 4,7 4,8 4,9 4,7 4,6 4,7 4,7 4,8 4,9 4,7 4,7 4,4 3,8 4,2 4.6 4,5 4,6 4,3 4,6 4.4 4,7 4,9 4,6 4,7 4,5 3,6 3,2 3,6 3,8 4,4 3,2 3,9 3,4 3,4 Сравнение с пороговыми значениями дает результаты, при- веденные в табл. 8, где знаком « + » показано подтверждение, знаком «—» — неподтверждение, знаком «?» — неопределен- ность. Таблица 8 № признака 1-я подгруппа 2-я подгруппа З-я подгруппа 4-я подгруппа 1 + + + 2 + + ? — 3 + + + —. 4 + + ? —— 5 + ? + ? 6 + — . + — 7 + ? + — 8 + + + — Из таблицы ясно, что для 1, 2 и 3-й подгрупп подтвержда- ется 1-е решение, для 4-й подгруппы — 4-е решение; для всей группы в целом подтверждается 5-е решение, в соответствии с которым «основная часть группы курс знает, но небольшая ее часть отстала по теории и практике». Поскольку для 2-й и 3-й подгрупп имеется только по два неопределенных при- знака, можно считать, что они укладываются в принятое ре- шение. Пример прост, полученный результат только иллю- стрирует формальность действий. 4. МЕТОД РАСПОЗНАВАНИЯ СИТУАЦИИ Под ситуацией понимается совокупность событий, которые развиваются во времени и пространстве и имеют определенные 77
последствия. Предполагается, что эти последствия могут быть четко сформулированы и имеют важное значение. Ситуация состоит из трех частей: обстановки, зафиксированной в какой- то момент времени, или состояния (противника, своих войск, условий боевых действий), процессов, которые могут происхо- дить в дальнейшем, и результата или последствий. При одном и том же исходном состоянии процессы перехода в другое со- стояние могут быть различными; причиной являются случай- ные или волевые факторы, не имеющие отношения к исходно- му состоянию. Соответственно различным может быть резуль- тат. Схема ситуации показана на рис. 9. Распознавание ситуа- 2 Рис. 9. Схема ситуации: 1 — внутренний процесс, характеризующийся не- которыми признаками; 2 — внешняя среда; 3 — развитие процесса под влиянием внешней среды; 4 — результат процесса на каком-то временном или пространственном рубеже; 5 — дальнейшее развитие событий ции производится до наступления последствий, в момент фик- сации состояния или несколько позднее. Обычно представляют интерес ситуации, в которых обстановка и процесс ее измене- ния характеризуются ярко выраженными признаками. Основное свойство ситуации — ее динамичность. Результат является следствием состояния и процесса, а на процесс могут влиять внешние факторы. Если командир знает ситуацию, он может принять меры к изменению процесса или воспрепятство- вать тому, чтобы противодействующие силы вмешались в тече- ние процесса; сделать все, чтобы изменить ситуацию в жела- тельном направлении. Чем раньше будет распознана ситуация, тем лучше. Распознать ситуацию — значит на основании ин- формации об обстановке (состоянии) и о процессе принять ре- шение о том, каков будет результат. Об обстановке (состоянии) может быть получена разведывательная информация, о про- цессе может иметься как разведывательная, так и априорная информация. Чем раньше принимается решение, тем меньше имеется разведывательной информации о процессе развития ситуации. Поэтому приходится пользоваться априорными дан- ными, основанными на предшествующем опыте. Чем раньше принимается решение, тем легче повлиять на процесс, но и легче допустить ошибку. Существует наивыгоднейший момент времени для принятия информационного решения. 78
Принципиальное отличие метода распознавания ситуации состоит в том, что в него включен процесс, т. е. динамиче- ский элемент. В методах сравнения и фильтрации динамиче- ские свойства процесса описывались группой признаков, стати- чески, что является сильным упрощением. Рассмотрим пример. Инспектирующая группа (комиссия) проверяет авиационную дивизию и должна принять информа- ционное решение об уровне боевой подготовки. Ситуация здесь состоит из состояния боевой подготовки, ее хода и результатов, которые будут достигнуты, допустим, через год. Имеется сле- дующая информация: результаты проверки (описание состоя- ния), планы, сведения о ходе боевой подготовки, полученные в процессе проверки, а также личный опыт членов комиссии в этой области. Обычно проверка производится выборочно, в ограниченное время; в определенной мере она субъективна, по- этому входная информация является неполной и неточной. Для принятия решения должны быть ясны перспективы и ис- тинный ход боевой подготовки, который может отличаться от запланированного. При подготовке решения работа комиссии должна продолжаться до тех пор, пока информация не будет достаточной. Если окажется, что истинный ход боевой подго- товки не приводит к желаемому результату, комиссия может рассмотреть другие варианты развития процесса и найти (распознать) такие из них, которые достигают цели. Другой вопрос, какие выводы будут сделаны и приняты к реали- зации, это уже область организационных и оперативных ре- шений. Распознавание ситуаций является новой областью киберне- тики; нет пока установившейся терминологии и обширной ли- тературы; единичные публикации носят узкоспециальный ха- рактер. Наиболее близкой областью является распознавание образов, однако существует принципиальное различие. Во-пер- вых, образ статичен, а ситуация динамична. Во-вторых, распо- знавание ситуации всегда связано с предсказанием, предвиде- нием, экстраполяцией, чего в теории распознавания образов обычно нет. В-третьих, при распознавании образов предпола- гается наличие классификации, исходного конечного алфавита образов, установленного, в частности, путем обучения. При предъявлении нового образа требуется решить, к какому классу его следует отнести (либо принять решение о том, что он не принадлежит ни к одному классу). При распознавании ситуа- ций априорной классификации нет, так как число возможных ситуаций бесконечно, хотя результаты имеют классификацию и конечный алфавит. Более того, различные ситуации могут быть близки между собой и даже частично пересекаться по исход- ному состоянию и по характеру процесса. Выражаясь матема- тическим языком, множество ситуаций является плотным (т. е. тацим, ч?о между двумя ситуациями всегда можно рас- 79
положить третью, промежуточную), а множество образов ни- где не плотно. Такое свойство ситуаций существенно за- трудняет процесс их распознавания. Будем различать три вида ситуаций: простые, сложные и вырожденные. Простыми ситуациями будем называть ситуации, которые заранее классифицированы и, следовательно, признаки которых известны. Алфавит простых ситуаций конечен; предполагается, что командиру и его штабу он известен полностью, хотя все время пополняется в процессе накопления опыта. Сложными ситуациями будем называть ситуации, которые содержат новые неизвестные элементы и, следовательно, не укладываются в алфавит. Число сложных ситуаций бесконечно. Это, однако, не означает, что сложная ситуация не может быть распознана; если новые элементы выявлены, их признаки и влияние на дальнейший процесс установлены, а результат определен, то ситуацию мойшо считать распознанной. Вырожденной сложной ситуацией (или просто вырожден- ной ситуацией) будем называть ситуацию, которая может быть представлена в виде суммы (композиции) простых ситуаций. Такие ситуации на первый взгляд содержат признаки новизны, которые при подробном анализе оказываются результатом сов- местного влияния известных признаков. Теоретически число вырожденных ситуаций конечно (поскольку зависит от числа комбинаций из элементов простых ситуаций). Однако это чис- ло настолько велико, что практически его можно считать бес- конечным. Не следует думать, что простую ситуацию легко распо- знать или что в ней легко ориентироваться и действовать. В данном случае термин «простая» лишен всякой эмоциональ- ной окраски и выражает только ту идею, что ситуация входит в число заранее известных. На самом деле «простая» ситуация может оказаться очень тяжелой и труднораспознавае- мой; иногда сложную ситуацию легче распознать, чем про- стую. Танковая атака, командно-штабное учение и армейский смотр самодеятельности могут быть простыми ситуациями; во всяком случае, подобные ситуации входят в перечень описан- ных и заранее изученных. Сброс первой атомной бомбы над Хиросимой американским летчиком был, несомненно, сложной ситуацией; по всей вероятности, к сложным ситуациям сле- дует отнести и первое применение напалма или скользящих ра- диопомех. При подготовке информационного решения мы ни- когда заранее не знаем, с какой ситуацией приходится иметь дело. Поэтому метод должен быть достаточно общим и обеспе- чивать распознавание ситуации любого вида. Процедура распознавания содержит следующие этапы (рис. 10): 80
1. Выделение информации о ситуации (т. е. об обстановке и процессе ее развития) из общего потока информации. 2. Анализ этой информации, разделение ее на части, отно- сящиеся к различным признакам обстановки и процесса. 3. Определение признаков, т. е. восстановление обстановки и процесса ее развития, на основании полученной информации. 4. Прогнозирование, определение возможных последствий. 5. Определение степени достоверности прогноза и сопоста- вление его с исходной информацией, устранение противоречий. 6. Составление описания в целом. 7. Принятие решения. Рис. 10. Схема распознавания ситуации: А — входные данные; / — выделение информации, относящейся к ситуации; 2— ана- лиз информации, выделение элементов ситуации; 3 — восстановление процесса, по- строение модели и определение характерных признаков модели; 4 — прогнозирова- ние процесса, определение возможных результатов; 5 — определение степени досто- верности прогноза; 6 — составление описания ситуации (т. е. процесса и исхода); 7 — принятие информационного решения Первый этап носит скорее технический характер, посколь- ку он не предполагает принятия решений или вообще проведе- ния каких-то необратимых операций. Из огромного количества информации, которое непрерывно поступает к командиру, не- обходимо отделить то, что заведомо не имеет отношения к по- ставленной задаче. Поскольку очень важно не потерять полез- ной информации, на этом этапе допустима избыточность. Во всяком случае предполагается, что вся информация хранится некоторое время и к ней можно будет вернуться на дальней- ших этапах. Однако очень важно с самого начала выделить важнейшую, характерную и наиболее достоверную, информа- цию и с нее начать. Это даст экономию времени и сбережет силы. Большое значение для успешного проведения этапа имеет обозримость поступающей информации, представление в таком виде, чтобы ее можно было быстро и полно воспринять. При этом представление информации должно быть лишено вся- кой тенденциозности, субъективности и эмоциональности. То лицо или устройство, которому поручен анализ входной инфор- мации, должно получить ее в «чистом» виде, в точном объек- тивном представлении. Следует заметить, что любое словесное описание, как бы тщательно оно ни было выполнено, содержит 81
эмоциональные элементы. Иногда языковая окраска подчерки- вает определенную часть содержания даже вопреки желанию автора. Требуется очень высокая культура речи для того, что- бы свести к минимуму вольную или невольную авторскую ин- терпретацию, а о том, чтобы полностью от нее избавиться, вряд ли можно думать. Это обстоятельство придает особую функцию первому этапу распознавания: изложение информа- ции на языке цифр и фактов. Мнения, соображения и догадки (хотя это тоже важная информация) должны быть точно ого- ворены: такое-то лицо имеет следующее мнение — и не более. Информация о ситуации должна храниться в таком виде, что- бы к ней было удобно обращаться. Второй этап — анализ информации — является логическим продолжением первого этапа. Сущность анализа состоит в си- стематизации информации по определенным признакам. Выде- ляется информация, относящаяся к одним и тем же объектам, группировкам, лицам; к одному и тому же времени, событиям, явлениям; к одним и тем же целям, намерениям, фактам и т. д. Эффективность систематизации зависит от возможности об- наружить сходство, связь, зависимость. Сообщение о вспышке на Солнце и донесение об интенсивной доставке горючего на полярные аэродромы противника на первый взгляд не связаны между собой, но от серьезного анализа не ускользнет то обстоя- тельство, что активизацию солнечной деятельности сопровож- дают колебания магнитного поля Земли, повышение интенсив- ности полярных сияний и как следствие — снижение надежно- сти радиолокации. В этих условиях выгодно активизировать действия авиации. В процессе анализа выявляются противоре- чивые данные, которые в зависимости от содержания либо от- брасываются (если они не имеют большого значения), либо используются (в соответствии с достоверностью). Желательно также исключить дезинформацию. Переход к третьему этапу — определению признаков — яв- ляется ответственным моментом. Одна и та же информация может быть результатом различных свойств обстановки, и пере- ход к признакам не может быть однозначным. Многозначность должна быть выявлена, т. е. должны быть установлены все признаки, которые в принципе могут влиять на информацию. Сопоставление признаков должно исключить многозначность. Если полного исключения не получается, то приходится рас- сматривать несколько вариантов ситуации и в этом случае либо отнести окончательный вывод на последний этап распо- знавания, либо констатировать неполноту информации. Может оказаться, что часть информации не имеет объяснения: мы не знаем причин, которые могли бы ее породить. Наличие непо- нятной информации есть признак сложной ситуации. Такая информация должна быть дополнительно изучена. Нужно уб?- 82
диться, что сложная ситуация ио вырождается, т. е. убедиться, что несколько одновременно действующих признаков не могут быть причиной или источником непонятной информации. Если уверенность в том, что ситуация сложная, сохраняется, инфор- мация передается для дальнейшей обработки на следующем этапе. Четвертый этап начинается с разработки гипотез. На осно- вании данных о процессе изменения обстановки выработанные на втором этапе признаки прогнозируются с учетом связей между признаками и возможными последствиями. Достовер- ность прогноза достигается путем тщательного учета взаимных связей признаков и процессов; из этих связей вытекают огра- ничения, позволяющие сузить область поисков и получить кон- кретный результат. Большое значение имеют априорные дан- ные о военных, социологических, психологических и физиче- ских процессах, которые протекают в процессе развития обста- новки. Правильный отбор априорных данных применительно к конкретной ситуации производится именно на этапе прогно- зирования. Прогнозирование включает два идущих навстречу друг дру- гу процесса: логическое продолжение событий в их причинной взаимосвязи и догадку об исходе, скачок в будущее, в не- котором смысле случайный выбор возможной перспективы, от которой логическим путем, вытекающим из существа перспек- тивы, возвращаются назад. Таким образом, здесь нет той не- прерывности, с которой всегда связывается математическая экстраполяция, мы имеем дело с «существенно разрывным» процессом, который основан на строгой причинной непрерывно- сти. В этом состоит диалектическая сущность четвертого этапа. Особенно это характерно для сложных ситуаций, где непонят- ная информация переходит на четвертый этап. Эту информацию нужно использовать при прогнозировании. То, что мы не знаем, как эту информацию связать с настоящим, не означает, что ее невозможно связать с будущим. Степень опасности, которую она несет, область решения, на которую .она может повлиять, значимость факторов, которые она опре- деляет, и т. д. требуется понять. Это область диалектики и во- енной интуиции, которая является результатом опыта, таланта и коллективного взаимодействия. Определение достоверности прогноза составляет содержание пятого этапа, который является элементом обратной связи в цикле подготовки решения. Оценка достоверности должна со- путствовать всем процедурам на всех этапах. Пятый этап спе- цифичен в том отношении, что с позиций сформулированной перспективы можно бросить ретроспективный взгляд, посмот- реть, насколько увязаны между собой результаты каждого из этапов и насколько конечный результат соответствует исход- 83
ной информации. Если в логике рассуждений есть разрыв, ко- торый было трудно обнаружить сразу, то он может выявиться, когда представление о ситуации (или, во всяком случае, о кон- курирующих вариантах) сформулируется в полном объеме. На этом основании часть вариантов может быть либо отброшена, либо сведена к одному варианту. Исходная информация оцени- вается еще раз — в свете сформулированного решения, в свете той интерпретации, которую информация получила. Шестой этап состоит в составлении описания ситуации, т. е. результатов распознавания. Желательно, чтобы это описание было количественным. Качественное, декларативное описание имеет те же недостатки, что и на первом этапе, но здесь они более ощутимы, так как сильнее могут повлиять на оконча- тельное решение. Описание включает состояние (обстановку), процесс его изменения и результат. Оно не является перечнем признаков, характеризующих тот или иной элемент ситуации. Но оно является подробным и целеустремленным (в смысле предполагаемого исхода) изложением всех сторон и особенно- стей ситуации с учетом принятой классификации факторов и событий и четкого отграничения недостаточно обоснованных предположений. Формализованное описание может иметь вид структурной схемы; сетевого графика с обозначением всех со- бытий, переходов и их числовых (вероятностных)’ характери- стик; таблицы, снабженной необходимыми смысловыми и ко- личественными разъяснениями, и т. д. Заключительный, седьмой этап — принятие решения. Ин- формационное решение принимается на основании описания ситуации и всех соображений, которые возникли в процессе распознавания. Решение может состоять в утверждении един- ственного представленного описания, одного из вариантов си- туаций, в уточнении описания, в отклонении вариантов и уста- новлении необходимости доразведки. Особенность информаци- онного решения при использовании метода распознавания си- туаций состоит в том, что оно касается ситуации как целого, самостоятельного объекта решения, а не отдельных признаков и фактов. При принятии решения особое значение необходимо прида- вать полноте и цельности информации. Решение о ситуации является информационным решением высокого ранга, и с ним связаны серьезные оперативные или организационные послед- ствия. Однако при принятии решения командир обязан исхо- дить только из информации, которой он располагает, и не до- пускать тенденциозности под давлением ответственности. Мы умышленно не останавливались пока на волевом дейст- вии. Волевое действие может быть на любом этапе в зависимо- сти от состава информации и существа решения. 84
5. ПРИМЕРЫ Особенности различных методов подготовки информацион- ного решения лучше всего проследить на примерах. Начнем с вымышленной ситуации, поскольку вымысел есть упрощенная модель, имеющая большую (по сравнению с реальностью) на- глядность. Рассмотрим события, описанные американскими писателя- ми Ф. Нибелом и Ч. Бейли в романе «Семь дней в мае». Он может служить неплохой иллюстрацией еще и потому, что касается острых и поучительных психологических коллизий. Все имена в романе вымышленные. Действие развертывается на фоне «холодной войны». На- чальник штаба объединенного комитета начальников штабов полковник Кейси сталкивается с рядом фактов, которые ему непонятны; большинство из них связано с личностью предсе- дателя комитета генерала Скотта, который известен своими крайне правыми взглядами и враждебным отношением к Совет- скому Союзу. Факты эти таковы: скрытое от комитета форми- рование под командованием отъявленного фашиста трехтысяч- ной войсковой части охраны связи («база У»), которая ин- тенсивно готовится к захвату каких-то объектов; сведения о тайной переброске подразделений этой части; изоляция на- чальника штаба флота, которого не приглашают на заседание комитета начальников штабов; неожиданная и незаконная осве- домленность правого политического деятеля и противника президента о всеобщей боевой тревоге, во время которой пре- зидент вместе со Скоттом будет находиться на изолированном командном пункте; подозрительные по содержанию шифрован- ные телеграммы и т. д. Кейси подозревает военный заговор «ястребов» в целях захвата власти и в доверительной беседе сообщает все факты президенту Джордану Лимену. Докумен- тальных фактов нет, и Лимен принимает решение о сборе до- полнительной информации, для чего привлекает ближайших сотрудников. Времени до предположительной даты переворота мало (одна неделя), и для участников событий складывается сложная ситуация; большинство из них вообще не верят в за- говор, а более дальновидные (в частности, президент) нужда-' ются в безупречных документальных доказательствах, так как не считают возможным рисковать личным престижем и един- ством страны. Оставляя на совести авторов политическую и военную оцен- ку взаимоотношений между действующими лицами, обратимся к вопросу о том, как в романе происходит анализ данных и принятие информационного решения. Полковник Кейси — типичный воспитанник Вест-Пойнта и чиновник Пентагона. У него имеются боевой опыт, служебная хватка и четкие представления о военном положении страны, 85
Служебных отношениях и обязанностях. Анализ поступившей информации он ведет именно с этих позиций, применяя м е- тод фильтрации. Его фильтр определен воспитанием,под- готовкой, служебным положением и сознанием долга. Пропу- стив информацию через этот фильтр, он обнаруживает несоот- ветствие, объединяет факты и выкладывает все президенту. Скотт — непосредственный начальник Кейси — дважды обма- нул его; «фильтр» Кейси исключает обман в отношениях меж- ду военнослужащими и в дальнейшем блокирует всю положи- тельную информацию о Скотте. Скотт сообщил одному из сена- торов совершенно секретную дату проведения всеобщей трево- ги — «фильтр» фиксирует служебное преступление. Аналогич- ным образом пропускаются через фильтр остальные факты, и в этом свете переброска войск с базы «У» в ретрансляционные пункты национальной сети связи означает прямую попытку захвата этих пунктов в целях изоляции правительства. Инте- ресно, что никакие аргументы не в состоянии поколебать Кейси: его «фильтр» устойчив. Кейси предлагает готовое ин- формационное решение (военный заговор против прави- тельства). Методом фильтрации пользуется и сторонник Лимена сена- тор Кларк, но «фильтр» у него другой. Прожженный полити- кан под маской патриота, Кларк в прошлом оказал Лимену не- малую услугу и стал его близким другом. Его критерии — по- литические, он недостаточно разбирается в военном деле, и то, что является первостепенным и вполне ясным для Кейси, в представлении Кларка теряет свою значительность. Для Клар- ка анализ фактов с военных позиций недоступен, а личные качества Скотта — вещь малозначащая; ему приходилось ви- деть кое-что и похуже. Посягательство на престиж правитель- ства его не удивляет, а вот скрытие от президента и сенатской комиссии нового военного формирования — обвинение, которое может уличить Скотта, и Кларк в первую очередь отправляет- ся для его проверки. Тенденциозный политический фильтр Кларка срабатывает плохо, и Кларк, не воспринявший военно- го аспекта ситуации, оказывается в нелепом положении: его арестовывают в той самой части, наличие которой ему поруче- но проверить. Такая возможность ему, сенатору США, и в го- лову не приходила, он становится жертвой собственной беспеч- ности, и только хватка «лучшего коммерсанта Джорджии» по- могает ему выбраться из беды. «Умный и проницательный» министр финансов Тодд подхо- дит к событиям с иной меркой. Сильный администратор и биз- несмен, он сперва проявляет максимальное недоверие к прямо- линейному толкованию фактов, однако, убедившись в наличии опасности, готов действовать с большой решительностью. У него нет априорного фильтра, и он не намерен его строить путем теоретических умозаключений. Тодд пользуется методом 86
сравнения и с этих позиций анализирует каждый факт. Не пренебрегая мелочами, он тщательно взвешивает все «за» и «против». Трезвому уму Тодда чужды предвзятость в оценках, он близок к математическому формализму. Однако для того чтобы прийти к правильному выводу, ему требуется дополни- тельное время, что в сложившейся ситуации усилило опас- ность. Методом распознавания ситуации пользуется президент Джордан Лимен. Его мышление шире, он способен охватить политические, социальные и военные аспекты событий. Лимен со снисходительной доброжелательностью относится к своим помощникам; именно таких позиций он и ожидал от них, под- бирая рабочую группу. Президент анализирует события в плане перспективы и свое влияние на события сообразует с перспек- тивой. Он один уловил связь между действиями Скотта и по- литической активизацией правого экстремиста Макферсона и придал этому серьезное значение. По существу, Лимен раньше всех принял информационное решение. Дополнительные дан- ные он собирает для подготовки активной акции против Скот- та, а не для усиления внутренней убежденности. Внутренний мир Скотта не раскрыт в романе, и мы можем о нем судить только по поступкам. Скотт безусловно применяет метод распознавания ситуации. Однако, несмотря на большой опыт и высокое служебное положение, ему недоступна глуби- на Лимена. Лимен воспринимает ситуацию как сложную и действует соответствующим образом. Скотт считает ситуацию простой, и в этом кроется источник ряда ошибок, которые приводят его к поражению. Мы обратили внимание на главное, определяющее в мыш- лении героев романа. Конечно, на самом деле все обстоит слож- нее, и единства метода в принятии информационного решения нет ни у кого из них. Кейси, вероятно, и не подозревал, что пользуется методом фильтрации, хотя строил свой «фильтр» всю жизнь. В принципе все методы дали приблизительно оди- наковый результат. Однако ясно, что в данной конкретной си- туации метод распознавания работает лучше других. Яркий пример сложной ситуации, которую невозможно было распознать без доразведки, приводит Маршал Советского Союза К. А. Мерецков в книге «На службе народу». Опи- сываемые события относятся к периоду кампании 1940 года против белофиннов: «И все же больше всего досаждали доты. Бьем мы по ним, бьем, а разрушить не можем, так как снаряды не пробивают их. ... Вызвал военинженера с группой саперов и поставил за- дачу проникнуть во вражеский тыл, подорвать дот, изучить его покрытие, а кусок бетона принести для исследования. Потом этот кусок мы дослали в Москву. Научно-исследовательский 87
институт проделал анализы и сообщил: цемент —- марки «600» L Информационное решение, потребовавшее таких усилий, состоит из этих слов «цемент марки «600». Сложные решения могут приниматься с помощью сравни- тельного метода в высшей инстанции, в то время как низшие инстанции применяют метод фильтрации или распознавания. При этом характеристики фильтров должны быть известны тому, кто производит сравнение. Интересным примером яв- ляются события весны 1943 г. Стоял вопрос о летней кампа- нии и Ставка собрала мнение военных советов фронтов. Вот что вспоминает генерал армии С. М. Штеменко: «Военный совет Воронежского фронта с предложениями о действиях наших войск не спешил. Но в отношении против- ника высказывался тоже достаточно ясно. ... Вечером 12 апреля на совещании в Ставке в результате тщательного анализа обстановки все сошлись на том, что наи- более вероятной целью летнего наступления не- мецко-фашистских войск будет окружение и уничтожение главных сил Центрального и Воронежского фронтов на Курской дуге. В по- следующем не исключалось развитие успеха в восточном и юго- восточном направлениях, в том числе на Москву. По этому по- воду И. В. Сталин проявил особое беспокойство»1 2 (разрядка наша. — В. Д. и Д. К.). Выделенные места составляют информационное решение, хотя там содержится слово «вероятно». Последующие опера- тивные решения исходили именно из него. Интересно, что по пункту о сроке начала наступления противника Ставка не при- няла решения; информационные решения фронтов по этому вопросу противоречивы, дополнительный анализ оказался недо- статочным, поэтому Ставка предпочла не проявлять в этом вопросе «волевого фактора», поскольку ситуация этого не тре- бовала. В ряде случаев откладывать информационное решение для проведения доразведки недопустимо. Для того чтобы сорвать наступление противника на Курской дуге, была подготовлена мощная артиллерийская контрподготовка, которую необходимо было начать перед самым наступлением противника, когда он подтянет все силы. Но когда это произойдет? В данном случае успех важнейшего оперативного решения определялся инфор- мационным решением: начнет или не начнет противник на- ступление на рассвете 5 июля 1943 г. 1 К. А. Мерецков. На службе народу. М., Политиздат, 1968, стр. 185. 2 С. М. Штеменко. Генеральный штаб в годы войны. М-, Воец- издат, 1968, стр. 152—153. 88
Маршал Советского Союза Г. К. Жуков так описывает этот момент: «Стало известно, что сведения, полученные в тот день от захваченного пленного... о переходе противника в наступле- ние на рассвете 5 июля подтверждаются... Захваченный плен- ный сапер... сообщил о готовности немецких войск к переходу в наступление. Ориентировочное время называлось — 3 часа утра 5 июля. К. К. Рокоссовский спросил меня: — Что будем делать? Докладывать в Ставку или дадим приказ на проведение контрподготовки? — Время терять не будем, Константин Константинович. От- давай приказ...» 1. Учитывая остроту ситуации и чрезвычайную важность при- нятого информационного решения, следует признать очень высокий удельный вес волевого фактора. Выбор метода — сложная задача; по существу, однозначная оценка правильности выбора может быть сделана только пос- ле того, как задача будет решена. Поэтому необходимо овла- деть всеми тремя методами и умело их комбинировать. 1 Г. К. Жуков. Воспоминания и размышления. М., Издательство АПН, 1969, стр. 494.
ГЛАВА 4 ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ...Если нет крепкой организации, иску- шенной в политической борьбе при вся- кой обстановке и во всякие периоды, то не может быть и речи о том системати- ческом, освещенном твердыми принци- пами и неуклонно проводимом плане дея- тельности, который только и заслуживает названия тактики. В. И. Ленин 1. СТРУКТУРЫ Организация — это коллектив, предназначенный для сов- местных целенаправленных действий: боевая группиров- ка, учебное заведение, отдел штаба, инспектирующая группа или спортивная команда. Организация может созда- ваться в результате организационного решения, но может воз- никать и самопроизвольно. Создание организации преследует определенную цель. Организация складывается из структуры, ориентации (рас- положения в пространстве или на территории) и распределе- ния функций между ее элементами. При принятии организа- ционного решения необходимо рассмотреть ряд аспектов, свя- занных с процессом создания и последующего функционирова- ния новой организации, в частности, временные характеристи- ки (создания, слаживания, выполнения задачи, существова- ния), материальные возможности (силы и средства), устойчи- вость организации, управляемость и т. д. При подготовке орга- низационного решения определяются элементы новой органи- зации; в зависимости от поставленной задачи это могут быть люди, группы лиц, части, соединения и т. д. Техническое осна- щение также является объектом решения. Основой всякой организации является структура 1, т. е. от- носительно устойчивая схема взаимоотношений и связи между 1 Буквально: строение (лат.). 90
элементами. Структура является наиболее гибким и чувстви- тельным фактором, изменение которого существенно влияет на организацию. Поэтому займемся сначала изучением некоторых общих свойств структур. Структуру принято изображать позициями и связями меж- ду ними. Позиции могут обозначать отдельных лиц, организа- ции, командные пункты, войсковые формирования, технические устройства и т. д. Основные виды структур следующие: 1. Линейная (рис. 11,а). В линейной структуре каждая по- зиция (кроме крайних) связана с двумя соседями. Передавае- мая с одного конца на другой информация становится известной всем. Взаимоотношений командования и подчиненности в такой структуре нет, все связи считаются одинаковыми. Если разры- вается какая-то связь, линейная структура разрушается, так как контакт между отделившимися частями невозможен. Рис. 11. Основные виды структур: о —линейная; б —кольцевая; в-—сотовая; г — многосвязная; д — колесо; е — иерархическая; ж —звездная; 1 2 3 4 — ин- тервал 2. Кольцевая (рис. 11,6). Это замкнутая структура с оди- наковыми связями. Здесь любые две позиции располагают дву- мя направлениями информационного обмена, что повышает скорость передачи информации и делает структуру более устой- чивой. 3. Сотовая (рис. И, в). Сложная структура с разветвленны- ми связями. Здесь существует много путей прохождения ин- формации, что обеспечивает высокую надежность. 91
4. Многосвязная (рис. 11,г). В этой структуре осуществля- ется принцип: каждый связан с каждым. Ни одна позиция не имеет преимуществ перед другой, если связи равноценны. Ско- рость прохождения информации здесь максимальна, поскольку нет надобности использовать обходные пути. Надежность такой структуры также максимальна. 5. Колесо (рис. И, д). Частный случай неполной многосвяз- ной структуры, широко распространенный и поэтому заслужи- вающий самостоятельного изучения. 6. Иерархическая (рис. 11, е). Эта структура имеет наиболее ярко выраженные командные функции одних позиций по отно- шению к другим. Нижние позиции являются чисто подчинен- ными, верхняя — чисто командной. Промежуточные позиции являются и подчиненными, и командными. Чем выше уровень позиции, тем меньшим числом связей она располагает. 7. Звездная (рис. 11,ж). Такая структура имеет централь- ную позицию, которая может выполнять командные функциц в процессе работы, поскольку все связи замыкаются на нее. В звездной структуре и связи должны быть командными. Это частный, но своеобразный и важный случай иерархической структуры. 8. Смешанная структура образуется путем сочленения раз- личных структур между собой или замены одной из позиций целой структурой того же типа. Иногда для анализа сложной структуры целесообразно за- менить однотипную часть ее одной позицией. При этом возни- кает новая, по форме более простая структура, но с более слож- ными функциями элементов. При разных структурах качество решения и расход времени могут быть существенно различны. В ряде случаев наблюдается самопроизвольная реорганизация, перестройка структуры, когда это способствует решению и ког- да к этому нет особых препятствий. Свойства структуры могут быть охарактеризованы следую- щими обобщенными показателями: оперативность, централиза- ция, периферийность, живучесть, объем структуры, энтро- пия. Под оперативностью структуры понимается ее способность быстро реагировать на изменение обстановки и внешнее воздей- ствие в соответствии с целевым назначением. Оперативность зависит от расположения элементов структуры и расстояния между ними, от числа промежуточных позиций, а также от общей схемы соединения элементов. Численно оперативность выражается: временем реакции на внешнее воздействие (веро- ятностью того, что структура отреагирует через заданное вре- мя), скоростью нарастания реакции на внешнее воздействие. Оперативность зависит от многих особенностей структуры. Если связей много и они разветвлены, то, казалось бы, следует ожидать высокой оперативности, поскольку велико число путей 92
для прохождения информации, но это не всегда так. Многое зависит от того, куда направлены пути и каковы свойства эле- ментов, находящихся на пути информационных потоков. Важ- но знать, какой ценой достигается оперативность. Допустим, что мы располагаем ограниченным ресурсом, часть которого молено израсходовать на элементы структуры, а часть — на свя- зи между ними. Чем больше связей и чем они информативнее, тем выше оперативность. Но вместе с тем меньше остается ре- сурса для образования элементов структуры. Поэтому избыточ- ная оперативность, полученная за счет других свойств функ- циональных элементов, нецелесообразна. Чрезмерная оператив- ность иногда вредна; структура реагирует на слабые воздей- ствия, органы управления перегружаются, кроме того, они бу- дут вмешиваться в работу без надобности, когда с задачей успешно могут самостоятельно справиться периферийные эле- менты. Организация с такой структурой будет слишком чув- ствительной, «нервной». Оперативность структуры должна со- ответствовать целевому назначению организации. Важной характеристикой структуры является показатель централизации, который определяет возможности выпол- нения одной из позиций руководящих функций. Численно по- казатель централизации может выражаться средним числом интервалов связи по кратчайшему до центральной позиции пути (рис. 11, е). Возможны и другие формы его описания, на- пример, через относительное число элементов, замкнутых на центральную позицию, число элементов, которые управляют всеми элементами структуры при заданном числе передаточных инстанций, среднее число передаточных инстанций до цен- тральной позиции. Чем выше этот показатель, тем более управ- ляемой является структура, Однако тем меньшую самостоя- тельность имеют отдельные элементы и их группы. В структуре с однотипными (неспециализированными) элементами центра- лизации нет (ее показатель равен нулю), так как не существует элементов, способных принять на себя функцию управления. Иерархическая структура является более централизованной, чем кольцевая; еще выше показатель централизации у звезд- ной структуры, где поведение каждого элемента полностью зависит от центральной позиции. Заметим, что у структуры тийа колесо централизация будет ниже, чем у звездной структуры, так как наличие периферийных рокадных связей создает обходные пути и улучшает информационное положение периферийных элементов. При наличии связей на периферии вопрос состоит в том, какие функции способна взять на себя центральная позиция и какие функции ей отдадут. В звездной структуре функции центральной позиции структурой не огра- ничены и не контролируемы. В структуре колесо они могут быть ограничены ввиду значительно более широких возможно- стей периферийных элементов, которые могут развить инициа- 93
тиву, используя связи, независимые от центрального элемента. Мы умышленно применили термин «способна взять» в отноше- нии центральной позиции. Иногда даже уместно выражение «захочет взять». После того как организация создана, она по- лучает свободу поведения, самостоятельность. Те функции, которые были вначале присвоены отдельным элементам, не обязательно должны сохраниться; может произойти перерас- пределение функций. Может случиться, что возникнут функ- ции, которые не предполагались при составлении замысла орга- низации, и это приведет к нежелательным последствиям. Когда имеешь дело с людьми, невозможно дать безукориз- ненную оценку всем их индивидуальным свойствам и возмож- ностям, поэтому работоспособность и целенаправ- ленность организации должны быть обеспе- чены структурно. Если элементы структуры склонны к самообучению, развитию и специализации, то постепенно функции элементов будут приспосабливаться к структурным возможностям. Показатель централизации играет в этом смыс- ле большую роль. Структура стимулирует специализацию эле- ментов; в звездной структуре, например, рано или поздно цен- тральная позиция «захватит власть». Такое поведение структу- ры является не результатом особых качеств центрального эле- мента, а естественной реакцией на внешнее воздействие, за- коном поведения. Централизация обеспечивает согласованность, однако она ограничивает свободу поведения и поэтому в какой-то мере пре- пятствует приспособлению к обстановке, адаптации, а иногда и обучению. Поэтому выбор показателя централизации должен производиться в строгом соответствии с замыслом и учитывать перспективу самостоятельного развития, которое свойственно всякой организации. Опыт показывает, что для организации; создаваемой на короткое время с единственной четко сформу- лированной целью, желательна максимальная централизация. Менее ясно обстоит дело с многоцелевыми организациями. Здесь необходима осторожность и уместны дополнительные За-: траты ресурсов, обеспечивающие структуре гибкость. Показатель периферийности характеризует пространствен- ные (территориальные) свойства структуры, дислокацию. Чис- ленно показатель периферийности может выражаться положе- нием центра Тяжести структуры, относительным числом эле- ментов и связей, размещенных за некоторой разграничитель- ной линией. Элементам и связям могут быть приписаны веса. Чем больше элементов сосредоточено на периферии, занимае- мой структурой территории, тем выше показатель периферий- ности. Это относится и к расположению линий связи, напри- мер, кольцевая структура может быть чисто периферийной, если все элементы находятся вблизи границы территории и связи тоже проходят вдоль границы. Звездная структура может 94
иметь высокий показатель периферийности, если центральная позиция расположена ближе к границе. Одним показателем периферийности невозможно полностью охарактеризовать дис- локацию. Во многих случаях структура либо не имеет вообще показателя периферийности (например, структура штаба, если не принимать во внимание расположение кабинетов), либо она неустойчива (структура авиационного, морского или мотострел- кового соединения может иметь показатель периферийности, изменяющийся в Широких пределах). В других случаях этот показатель приобретает определяющий характер (например, структура укрепленного района или радиотехнических войск). Структурам с высокой периферийностью обычно свойственна и большая автономия в поведении. Такие категории, как дли- на линии фронта, глубина обороны, наличие плацдармов, схема связи и т. д., находят свое отражение и (что очень важно) ма- тематическое описание в свойствах структуры. Живучесть структуры определяет ее способность сохранять значения других показателей при разрушении части структу- ры. Показателем живучести может быть относительное число элементов (связей), при уничтожении которых остальные по- казатели не выйдут за допустимые пределы (вероятность того, что показатели не снизятся до пороговой величины, если из структуры изъять заданное количество элементов). При обос- новании математического выражения показателя живучести учитывается защищенность различных элементов. Например, выход из строя центрального элемента звездной структуры влечет за собой ее полное разрушение. Однако центральный элемент защищен лучше других, и это обстоятельство должно быть учтено. Менее ясен фактор защищенности от внутренних конфликтов: это внеструктурный фактор, зависящий от распре- деления функций между элементами. Из рассмотренных видов структур наибольшей живучестью обладает многосвязная, а наименьшей — линейная. Живучесть структуры не следует отождествлять с живучестью организа- ции; последняя зависит также от сохранения элементами за- данных функций. Однако высокая живучесть структуры в опре- деленной мере стимулирует стабильность поведения элементов. Следующим показателем является объем структуры, кото- рый характеризует ее количественный состав. В зависимости от конкретного назначения организации это может быть коли- чество элементов (численность формирований), средняя плот- ность территориального распределения элементов и т. д. Объем структуры имеет оптимум (при увеличении объема раз- укрупняются функции элементов, но растет число связей), притом очень чувствительный к внешним условиям. Пока речь шла о неизменных, детерминированных свойст- вах структуры. Реальные структуры непостоянны, не все связи в них в равной степени используются. Например, штаб построен 95
по иерархической структуре, в то же время непосредственное общение всех офицеров штаба между собой позволяет рассмат- ривать структуру штаба как многосвязную. Однако вес связей прямого общения ниже веса служебных связей. Поэтому уме- стно ввести вероятностную меру для учета стабильности и важ- ности связи: каждой связи приписывается вероятность, выра- жающая частость использования связи, полезность, вес в про- цессе работы организации или то и другое. При таком описа- нии любую структуру можно считать многосвязной с нулевыми вероятностями некоторых связей. Структура, в которой связям приписываются только вероятности 0; 1, называется детермини- рованной. Структура, где ни одной связи не приписываются ве- роятности 0;1 (а только промежуточные значения), называется строго вероятностной. Наиболее упорядочены детерминированные структуры, наи- менее — структуры, в которых всем связям приписываются от- личные от единицы и равные вероятности. Вероятностный вес может быть непостоянным и зависеть от свойств элементов структуры, расстояния между ними, техни- ческого состояния средств общения, времени суток или года, ситуации и т. д. В этом случае необходимо рассмотреть диспер- сию (или закон распределения). Мерой неупорядоченности структуры является энтропия (сходная по математическому определению и идейному смыслу с термодинамической и информационной энтропиями, но не тождественная им). Численно энтропия выражается несколько сложно: она пропорциональна взятому с обратным знаком ло- гарифму разности между единицей и нормированной (к числу связей) суммой произведений вероятностей связей на обратные вероятности. Энтропия детерминированной структуры равна нулю; такая структура наиболее живуча и исполнительна, но наименее изобретательна. При высокой энтропии структуры (до определенного предела) повышается изобретательность ор- ганизации, но падает живучесть и исполнительность. Для каж- дой задачи (класса задач) существует оптимальная энтропия, при которой эффективность организации максимальна. Перечисленные показатели характеризуют разные стороны структуры. Путем перестройки можно достигнуть увеличения одного показателя за счет уменьшения другого. Допустим, что в иерархической структуре добавляется еще одна ступень. Что произойдет? Оперативность структуры уменьшится, поскольку появилась дополнительная передаточная ступень в цепи управ- ления. Живучесть структуры понизится вследствие увеличения числа уязвимых элементов. Объем увеличится. В целом срав- нительно небольшое изменение повлекло за собой заметные последствия. Отрицательные свойства структуры проявляются неожидан- но в сложных ситуациях и в самое неподходящее время. Мож- 96
йё йСпомниТь ПрёдоЛжитеЛьйЫё Дискуссии пёрёД йойной й йх последствия по вопросу целесообразности введения в нашей армии крупных танковых формирований. Речь тогда шланецб общем количестве танков, а именно о структуре войск. Поэто- му, принимая организационное решение, необходимо количест- венное обоснование структуры. 2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ Перейдем к распределению функций внутри организации. Речь идет не о служебных функциях (т. е. командных, полити- ческих, воспитательных, технических, хозяйственных и т. д.), а о специальных функциях элементов структуры внутри орга- низации. Таких основных функций можно назвать три1: информаци- онная функция, функция управления и функция воздействия (на внешнюю среду, противника). Информационная функция связана с добыванием, приемом, сбором, обработкой и передачей информаций. К информацион- ным функциям относится получение разведывательных данных, обеспечение связи во всех звеньях, обобщение и подготовка данных для принятия решений, топографическая съемка и аэрофотосъемка, социологический анализ и т. д. Преподавание (но не обучение) тоже относится к информационным функ- циям. Функция управления включает айалйз, распознавание и оценку ситуаций, выработку и согласование решений, их опти- мизацию, контроль за выполнением решений. Функция воздействия — это любые действия, связанные с активным влиянием на другие организации, объекты или лю- бые элементы структуры, прежде всего — боевая деятельность. Из названных функций можно компоновать другие слож- ные функции. Командир выполняет все три вида функций: ин- формационную, управления и внешнего воздействия. Обучение предполагает объединение информационной функции и функ- ции управления. Каждый элемент структуры с точки зрения своих функций в организации рассматривается как единое целое. Например, танковая армия в целом имеет функцию воздействия, а ее штаб — функцию управления. Постепенно расчленяя структу- ру организации, мы будем приходить все к меньшим и мень- шим подразделениям с меньшим объемом структуры, но ни- когда не придем к элементу, который в принципе был бы при- годен к выполнению только одной функции. Для каждой орга- 1 Необходимость и достаточность этих функций имеет строгое дока- зательство. 4 В. В. Дружинин, Д. С. Конторов
йизации существует оптимальное соотношение между затрата- ми на элементы информации, управления и воздействия. Организация — это нечто цельное, единое, в определенной степени самостоятельное. Структура и распределение функций находятся в диалектической связи и диалектическом противо- речии; их взаимное влияние в условиях взаимодействия с внеш- ней средой заставляет организацию жить своей собственной жизнью, подчиненной определенным законам. Во внешних свойствах организации много общего со свойствами человека. Речь идет о способности приспосабливаться к внешним усло- виям, проявлять устойчивость поведения, целенаправленность, целеустремленность и даже эмоциональность. Организация об- ладает своей психологией, выражением которой является ха- рактер. Коллекгивйая психология — слабо разработанная область науки, особенно в практической части. Можно полагать, что дальнейшее развитие коллективной психологии внесет много нового в понимание организационных решений. Знание психо- логии и характера позволяет предусмотреть поведение органи- зации в той или иной ситуации. Психология человеческой лич- ности понимает под характером систему отношений и поведе- ния1. С этим определением можно согласиться и применительно К организации. Более того, характеры организаций можно под- разделить на те же Типы, что и у людей. Настойчивость, вы- носливость, упорство, воля и т. д. присущи организациям. Можно даже говорить о «темпераменте организации» в том Же смысле, что и о людском темпераменте. Под темперамен- том понимается наиболее общая характеристика поведения. Темпераменты обнаруживаются следующими признаками: уровнем активности и работоспособности, особенностью ком- муникативности, т. е. социального контакта, различной сте- пенью приспособляемости к изменяющимся условиям, уровнем эмоций. Принята следующая классификация темпераментов: холерический (повышенная возбудимость, импульсивность, порывистость, цикличность в деятельности); сангвинический (деятельный, легко остывающий, вялый при отсутствии дела); флегматичный (ровный, настойчивый, упорный, сдержанный, систематический, однако инертный, малоподвижный и медлен- но приспособляющийся к изменению условий); меланхоли- ческий (эмоциональный, малоконтактный, замкнутый, однако тактичный и чуткий). Исследуя строение характера, психологи выделяют в нем ряд факторов, которые, взаимодействуя между собой, образуют ту диалектическую цельность, которая свойственна человече- ской личности. В определенных условиях одни свойства харак- 1 Психология. Под ред. Ковалева А. Г., Степанова А. А., Шабали- на С. Н. М., «Просвещение», 1966. 98
тера выдвигаются на первый план и играют доминирующую роль, в других условиях эти факторы отодвигаются на задний план, уступая место другим. Это справедливо и для органи- зации. Отметим (применительно к организации) следующие свой- ства характера. 1. Сила убеждений. Убежденность, уверенность в опреде- ленной идее (политической, моральной или технической) яв- ляется социальным фактором. Под силой убеждений понимает- ся их устойчивость, способность к сохранению, несмотря на влияние внешних разрушающих сил, а также глубина, значи- мость с точки зрения поведения, взаимодействия с внешней средой. Например, коммунистические убеждения являются са- мым сильным фактором, позволяющим правильно ориентиро- ваться в ситуации и определяющим все поведение человека и организации. Сила коммунистических убеждений способна ус- тоять перед любым испытанием. Убежденность в справедливо- сти системы Коперника также может быть непоколебимой, однако для ряда организаций подобная убежденность не играет роли и не влияет на поведение в конкретных ситуациях. Поэто- му важно определить ту систему убеждений, которая непосред- ственно связана с назначением организации, и.оценить ее силу. 2. Волевой фактор. Воля есть определенность намерений и поступков, самостоятельность, решительность и настойчивость в достижении цели. Организация имеет определенное назначе- ние, из которого вытекает целевая установка, следовательно, имеет волю. Воля обеспечивает непреклонность в реализации решения и мобилизацию сил вплоть до самопреобразования организации. 3. Эмоциональный фактор. Эмоциональное отношение к со- циальной жизни — свойство организации. В организацию могут входить люди с различными симпатиями и антипатиями, одна- ко в процессе совместной работы образуется устойчивое эмо- циональное отношение к тому, что непосредственно связано с совместной деятельностью. Ко всем остальным сторонам гчзни организация как целое эмоций может не проявлять. Эмоцией величайшей силы является чувство коллективной ответствен- ности перед Родиной, чувство солидарности и взаимопомощи, чувство ненависти к врагу. Эти свойства интуитивно отчетливы и понятны, но им не хватает количественной оценки. Мы не беремся судить о том, возможна ли такая оценка при современ- ном состоянии психологии для человеческой личности и нужна ли она, но для организации ее необходимо ввести. Организа- ция состоит из многих людей, но ее анализ в некотором смысле проще. Организация имеет конкретное назначение, и это вно- сит определенность, которую так трудно сформулировать для отдельного человека. Ввиду того что свойства характеров от- дельных лиц совпадают крайне редко, специфические черты 4* 99
будут нивелироваться. Характер организации в большей сте- пени зависит от структуры и распределения функций, чем от характеров людей (должностных лиц), хотя они тоже играют определенную роль (особенно в структурах иерархического типа и в малочисленных организациях, где нивелировка сла- бее). Характер организации может быть описан меньшим чи- слом показателей, которые в то же время будут менее эмоци- ональными и интуитивными, более объективными и лучше измеримыми. Характер организации существенно зависит от соотношения двух показателей (не путать с показателями ка- чества структуры!): чувствительности и устойчивости. Оба по- казателя понимаются в их точном смысле: чувствительность есть интенсивность реакции на внешнюю информацию; устой- чивость определяется стабильностью при внешних воздейст- виях. Эти показатели позволяют глубоко проникнуть в харак- тер организации. В некоторых случаях структура создается на основе опыта: опыт подсказывает образец, с которого следует начинать. Однако нет никакой гарантии того, что в конкретном случае можно положиться на опыт и что принятый образец удачен. Иногда авторитет опыта может принести вред. Незадолго до начала Великой Отечественной войны решался вопрос о созда- нии артиллерийских частей крупного калибра на механической тяге. Разумеется, это требовало больших затрат. Существовало другое мнение: увеличить численность артиллерийских подраз- делений стрелковых частей. Это соответствовало опыту граж- данской войны. Теперь ясно, насколько этот опыт был далек от задач времени, однако в 1938 г. имелись серьезные колеба- ния. Вообще тенденция «моделирования нового по образцу ста- рого» чрезвычайно сильна, традиционна, и вряд ли ее можно преодолеть иначе, чем путем обоснования научного критерия, способного точно указать пределы применимости опыта. Если критерий сформулирован и имеет численное выражение, при- нятие организационного решения становится математической задачей. 8. МЕТОДЫ ПОДГОТОВКИ Рассмотрим три метода подготовки организационного реше- ния: моделирования, эволюции, синтеза. Метод моделирования (рис. 12) предполагает, что сущест- вует некоторый сходный по назначению образец организации или несколько принципиально различных образцов. Образцы обследуются: определяется структура (тип структуры и пока- затели качества), оценивается распределение функций; опре- деляются чувствительность и устойчивость. На основании этих данных составляется упрощенное описание предполагаемой но- вой организации, ее модель. Если образцы выбраны правильно, 100
то модель будет работоспособной, хотя, возможно, и далекой от оптимума. Модель является исходным объектом для оптимиза* ции, базовым решением, которое подлежит усовершенст- вованию; при этом основные структурные и функциональны^ свойства не должны существенно изменяться. Критерием усовершенствования является эффективность — стоимость. В зависимости от исходных данных один из этих критериев является ограничительным. Например, ограничи- вается (сверху) допустимая стоимость организации и последо- вательно упрощается структура за счет исключения некоторых элементов. После каждого упрощения производится оптимизация по эффек- тивности (при постоянной стоимости). Другой вариант состоит в наложении ограничения (снизу) на эффектив- ность; организация наращивается до требуемого уровня эффективности, а затем оптимизируется в целях сниже- ния стоимости (при заданной эффек- тивности) . Отличительной особенностью метода является непременное наличие конкретного образца, достаточно близ- кого по своим свойствам к создаваемой организации. Исходная модель может быть экспериментальной, абстрактной, эвристической; важна ее принципиаль- ная работоспособность. Обычно это по- Рис. 12. Моделирование структуры: 1 — базовая структура; 2 — изменение структуры; 3 — оценка эффективности; 4 — оценка стоимости; 5 — реко- мендация о новом измене- нии или принятие решения лучается, поэтому метод моделирования имеет широкое при- менение. Необходимость создания организаций, радикальным образом отличающихся от существующих, возникает редко, поскольку всякая новая организация должна сосуществовать и взаимодействовать со старыми. Кроме того, в организацию входят люди со своим сложившимся опытом, который должен быть использован в новой организации. Поэтому любая новая организация будет сохранять преемственность. и содержать черты прежних организаций. Весь вопрос в том, чтобы выбрать перспективные свойства организации. В этом и состоит труд- ность базового решения. Создание мощных ракетных двигателей и атомного оружия привело к созданию стратегических средств вооруженной борь- бы и стратегических ракетных войск. Специфика нового вида вооруженных сил была чрезвычайно велика: боевая мощь, спо- соб базирования, уровень технического оснащения, функции личного состава, снабжение, боевое применение — все было но- вым и необычным. Все же многие организационные формы сохранили свое значение и оказались целесообразными. Мы далеки от мысли о возможности абсолютно совершен* ной организации вооруженных сил, однако тот факт, что эта 101
организации во многом сходны в различных странах мира, свидетельствует об устойчивости организационных форм. Вместе с тем не следует недооценивать изменений. Когда речь идет о долговременных организациях массового типа, создание и содержание которых требует больших затрат, следует обра- тить особое внимание на отработку всех «мелочей». Небольшие изменения, которые не требуют существенных затрат и в обыч- ных условиях мало значат, в других условиях могут сыграть большую роль. Метод моделирования позволяет уделить вни- мание основным факторам организации, обеспечить их оцен- ку и тщательную отработку организации для широкого диапа- зона условий работы. Метод моделирования наиболее применим в тех случаях, когда требуется усовершенствовать в каком-то смысле существующую организацию или определить область ее применения. Метод эволюции сходен с методом моделирования тем, что предполагает некоторую исходную базовую организацию, с ко- торой начинается разработка структуры. Однако в отличие от моделирования начальная организация здесь строится по дру- гим принципам. Для применения метода эволюции требуется иметь описа- ние организации, перечень функций, которые предполагается возложить на организацию, и представлять себе сущность свя- зей между ними. Основой здесь служат назначение организа- ции и характер ее внешних взаимоотношений. Очень важно в функциональном описании выделить целенаправленность, т. е. основную функцию, вытекающую из назначения. Поскольку каждая новая организация создается с конкретной целью, то составлению описания в какой-то мере должно сопутствовать уточнение назначения. От функционального описания не тре- буется особой полноты и подробности. Разумеется, функцио- нальное описание не имеет ничего общего с описанием рас- пределения функций элементов структуры, о кото- ром выше шла речь. На основании функционального описания выбирается базовая структура. Базовая структура может и не содержать большого числа элементов, это облегчает задачу. Базовая структура может со- стоять из нескольких элементарных структур, не связанных между собой. Важно, чтобы в определенных условиях решалась функциональная задача. Учитывая небольшое число типовых структур, свобода выбора здесь невелика, так что вполне уме- стен метод проб и ошибок. Кроме того, как мы увидим далее, выбор базовой структуры в значительно меньшей степени влияет на конечный результат работы, чем это можно полагать на первый взгляд. Предположим, что базовый вариант струк- туры выбран. В соответствии с назначением распределяются функции между элементами базовой структуры. В результате создается базовая организация. 102
Содержанием следующего этапа работы является выяснений пределов (условий) работоспособности. Для того чтобы выпол- нить свою функцию, каждый элемент базовой организации дол- жен получать соответствующую информацию, технические (или другие) средства, иметь соответствующие внешние контакты. Требуется установить, что нужно каждому элементу, а также в какой части и в какой степени их потребности перекры- ваются. Это определяется на основании содержания каждой функции и связей между ними, после чего структура наращи- вается соответствующими элементами. Возникает новая струк- тура, в которой заново определяются функции элементов, а следовательно, и новая организация (организация первого уровня). Внешние элементы этой организации также требуют обеспечения, которое можно определить. Далее производится частная оптимизация организации первого уровня. Сущность оптимизации состоит в такой перестройке, кото- рая позволит организации принять максимум функций из об- щего перечня без увеличения внешнего обеспечения. Это будет означать, что структура организации первого уровня исполь- зуется наилучшим образом. Оптимизация производится путем направленных вариаций структуры и распределения функций. Это означает следующее. Сначала изменяются связи, потом функции и затем число элементов. Поскольку организация первого уровня невелика, можно ожидать, что ее частная оп- тимизация не потребует большого числа шагов. По мере опти- мизации состав выполняемых функций должен возрастать за счет перестройки организации. Эволюция и состоит в пере- стройке. Может оказаться, что возникнут два (или более) ва- рианта с близкими по важности и составу функциями и с оди- наковым приблизительно обеспечением. Такие варианты кон- курентоспособны и в равной степени могут претендовать па дальнейшую эволюцию. Вариациям подвергается и внешнее обеспечение. Организация первого уровня, способная сохранить работоспособность в наибольшем диапазоне условий внешнего обеспечения, является наиболее перспективной в эволюцион- ном смысле. После завершения процесса оптимизации производится на- ращивание структуры, снижение внешнего обеспечения и фор- мирование организации второго уровня. Организация второго уровня тоже оптимизируется. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет исчерпан перечень функций, возлагаемых на организацию, а внешнее обеспече- ние не доведено до уровня, предусмотренного исходными огра- ничениями. Общая схема процесса показана на рис. 13. Из схе- мы видно, что центральным пунктом являются изменения — «мутации», связанные с наращиванием структуры. Целью этих изменений является расширение возможностей организаций наиболее экономным путем. Опыт показывает, что очень часто 103
этот путь состоит в развитии структуры по однотипному за- мыслу, т. е. с помощью повторения некоторых типов структур (например, в размножении звездной структуры или в нара- щивании иерархии). В этом случае весь вопрос сводится к правильному выбору замысла, а поскольку замысел содержится в базовой структуре, то к плодотворному выбору базовой струк- туры. Удачный замысел характерен тем, что процесс увеличе- ния возможностей организации (числа выполняемых функций) растет быстро, быстрее, чем при других замыслах. Обычно это обнаруживается на ранних этапах эволюции, что позволяет Рис. 13. Эволюция структуры: 1 — хранение фрагментов структуры; 2 — вы- бор базовой структуры; 3 —план «мутации»; 4 — «мутация» ; 5 — оценка эффективности; 6 — оценка стоимости; 7 — принятие решения Рис. 14. Синтез струк- туры: 1 — хранение фрагментов структуры; 2 — описание за- дачи; 3 — компоновка рабо- тоспособной (избыточной) структуры; 4 — оценка эф- фективности; 5 — оценка СТОИМОСТИ; 6 — оптимиза- ция; 7 — принятие решения контролировать процесс и без больших потерь времени заме- нить базовую структуру. Сравнительно редко жизнеспособной и жизнедеятельной оказывается организация с несимметричной, непериодичной структурой, в которой нет закономерности. При изменении внешних условий такие организации обычно теряют часть своих возможностей и поэтому недолговечны. Может быть, в этом факте скрываются более глубокие причины симметрии и однотипности структур в живой природе. Метод синтеза (рис. 14) организации является наиболее универсальным, однако он требует полных исходных данных. Метод синтеза в большей по сравнению с другими методами степени использует расчет. Сущность его состоит в построении оптимальной организации применительно к строго сформули- рованным задаче и условиям функционирования. Принятие организационного решения состоит в оценке этого соответст- вия и утверждении организации. Для подготовки и принятия 104
решения методом синтеза требуется подробное формализован- ное описание задач организации. Составление такого описания представляет большие трудности, так как очень часто даже цель новой организации не может быть точно и однозначно сформулирована, поскольку не вполне ясна область ее деятель* ности. Еще труднее сформулировать условия. Обычно наши представления об условиях декларативны, неполны и расплыв- чаты; приходится пользоваться такими категориями, как «труд- ные условия работы», «многочисленные внешние контакты с многими организациями», «способность к гибкому управлению» и т. д. Даже в тех случаях, когда эти категории интуитивно ясны, формализовать их трудно; еще хуже обстоит дело, когда представление об организации у различных лиц неодинаково или если цели (в многоцелевых организациях) имеют неоди- наковую и неопределенную важность. Однако даже в тех слу- чаях, когда нет полного формального описания, метод синтеза сохраняет свое значение. Дело в том, что на неизвестные и не полностью известные параметры можно наложить правдопо- добные ограничения либо предъявить к ним правдоподобные требования. Это позволяет обосновать построение организации, оптимальное (для узкого диапазона условий), которое можно принять за базовое, и, применяя метод моделирования или эво- люции, расширить возможности в желаемом направлении, даже если это направление определено не очень четко. Достоинство метода синтеза состоит в том, что он в принципе позволяет решить задачу математически, следовательно, свободен от тра- диционных и субъективных тенденций, хотя эти тенденции и могут проявиться при составлении описания. Здесь их проще обнаружить и устранить. Итак, на первом этапе разработки составляется описание назначения, задач и условий функционирования предполагае- мой организации. Сначала это описание может быть дек- ларативным (словесным), но как можно более подробным. Следует помнить, что если какая-либо важная сторона деятель- ности организации не будет освещена в описании, то внести уточнение в дальнейшем не удастся и синтезированная органи- зация окажется неработоспособной. Описание обязательно должно включать следующие основ- ные вопросы; — цель организации; — способ достижения цели; — от каких средств, включаемых в организацию, зависит достижение цели; — какие внешние факторы влияют на достижение цели; — какие средства и факторы, относящиеся к организации, связаны между собой и в чем состоит эта связь; — что требуется определить для создаваемой организации 5 процессе разработки; IQ5
* • какие ограничения накладываются на параметры органи- зации. Первоначальный набросок описания может быть общим, ориентировочным, а в процессе его отработки возникают де- тали, которые желательно довести до наибольшей степени под- робности. Далее словесное описание перерабатывается в мате- матическое. Всем факторам, параметрам и показателям припи- сываются обозначения. Цель организации математически описывается ее эффектив- ностью. Обоснование эффективности и формул для ее вычис- ления является центральной задачей составления описания, от правильного решения которой зависит дальнейший успех. Наиболее трудным здесь является определение критерия достижения цели. Допустим, что требуется создать группиров- ку для обороны группы объектов и нельзя воспользоваться го- товым образцом. Цель организации — оборона объектов. Но что означает оборона? По-видимому, сохранение объектов. Отсюда естественный переход к предотвращенному ущербу. Величина предотвращенного ущерба может служить критерием достиже- ния цели создаваемой организации. Этот критерий имеет коли- чественное выражение, он увязывается с параметрами органи- зации, с внешними условиями (характеристиками воздушного налета) и со случайными факторами. Можно (если, например, речь идет о ПВО) принять в качестве критерия число недо- пущенпых к объектам самолетов противника, поскольку этот критерий однозначно связан с предотвращенным ущербом. Однако не всегда это правильно. Допустим, что оборонять тре- буется людей и задача состоит только в том, чтобы до начала нападения успеть вывести людей в укрытие. Это означает, что следует как можно раньше оповестить личный состав о напа- дении и задержать противника на определенное время. Здесь в качестве критерия удобнее пользоваться не величиной пре- дотвращенного ущерба, а временем, которое группировка пре- доставляет для укрытия людей. Можно также пользоваться величиной предотвращенного ущерба в течение некоторого заданного времени. Необходимо очень внимательно подумать, прежде чем выбрать один из критериев либо изменить его. Математическое выражение для эффективности конструируется на базе критерия; необходимо установить, как он зависит от параметров, описывающих состав группировки, расположение элементов ее боевого порядка на местности, организацию уп- равления, а также от параметров, описывающих силы против- ника, способ боевых действий, радиопротиводействие и т. д. Составление описания включает разработку иерархии показателей, характеризующих организацию с различной степенью подробности. Если начинать синтез на основании са- мых подробных данных, то придется оперировать таким огром- ным числом взаимосвязанных параметров, что задача стано- 106
вится необозримой и неразрешимой. Поэтому необходимо, на- чиная от критерия эффективности, постепенно разукрупнять показатели до тех пор, пока не будет исчерпано описание. Иерархия показателей есть описание организации с различной степенью подробности (или, наоборот, общности). Такой под- ход характерен для исследования больших систем, а любая организация есть большая система. Для того чтобы система показателей была конструктивной, т. е. обеспечивала решение задачи, необходимо выполнение следующих условий: — группа показателей каждой ступени иерархии должна быть полной, однозначно определять организацию на своем уровне; — показатели одной ступени должны быть независимы; — показатели более высокой ступени должны вычисляться через показатели более низкой ступени. Далее следует математическая формулировка ограничений. Ограничения бывают двух видов: по предельным значениям показателей и по связи между показателями. Оба вида огра- ничений определяются на основании технических, экономиче- ских и военных соображений, Например, ограничения первого вида: «в группировку не может входить более 10 огневых ком- плексов»; «численность не более 1000 человек»; «число подчи- ненных подразделений не менее 3 и не более 6». Ограничения второго вида определяют зависимость между несколькими па- раметрами, обусловленную техническими или другими причи- нами. Например, расположение командных пунктов и огневых комплексов должно удовлетворять условию самообороняемости элементов группировки, требуемое быстродействие вычисли- тельных средств командного пункта зависит от количества по- ступающей информации, а последнее — от числа каналов свя- зи, численность эксплуатационного расчета — от объема аппа- ратуры. Зависимость может быть задана формулами, графика- ми или таблицами. Параметры, имеющие численное выраже- ние. должны быть ограничены описанием либо должно быть указано, что ограничения не накладываются. Параметры, пе имеющие численного выражения, должны быть точно опреде- лены по составу. Например, если речь идет об авиационной группировке, то должны быть указаны типы самолетов, кото- рые допустимо включать в группировку; если речь идет об уровне и квалификации органа, заказывающего вооружение, в описании должны быть перечислены допустимые ранги (во- инские звания, стаж), специализация. Таким образом, математическое описание организации со- стоит из следующих трех частей: — иерархии показателей качества; — ограничений; — описания условий работы («внешней среды») и их вли- яния. 107
Исходное описание является источником информации для второго этапа — построения организации. На втором этапе ре- шается задача синтеза. Процесс синтеза может быть многоша- говым. Исходным пунктом может быть либо структура, либо состав элементов — в зависимости от того, что лучше отражено в описании. Принципиального значения это не имеет, однако удачный выбор сокращает время. Рассмотрим первый вариант синтеза: допустим, что за ис- ходный пункт принята структура. Тогда для начала выби- рается многосвязная структура, как наиболее общая и универ- сальная; любая другая структура может быть из нее получена, и нет риска упустить какой-то вариант. Количество элементов многосвязпой структуры определяется на основании ограниче- ний, наложенных на структуру (или на непосредственно свя- занные с ней показатели). Дальнейший процесс будет состоять в переходе от многосвязной структуры к оптимальной. Прежде всего необходимо приписать элементам многосвязной структу- ры функции, непосредственно вытекающие из эффективности. Многосвязная структура может оказаться избыточной, и тогда ее нужно привести в соответствие с реальными задачами орга- низации. Для этого находится оптимальное распределение по- токов людей, материальных средств, энергии и информации, которые должны циркулировать внутри структуры. В резуль- тате оптимизации выявляются перегруженные или недогружен- ные структурные связи. Определяется порог нагрузки и уби- раются все связи, нагрузка которых не достигает порога. Эле- менты, которые имеют малонагруженные связи, также уби- раются из структуры, а их функции либо исключаются, либо передаются другим элементам. Это приведет к некоторому пере- распределению нагрузки в структуре; чем выше установлен- ный порог, тем существеннее это перераспределение. Упроще- ние структуры должно привести к снижению затрат (если этого не происходит, то упрощение не имеет смысла). Порог выбирается так, чтобы снижение эффективности было допусти- мым. Полученная организация есть обобщенное представление того, что требовалось найти, первый шаг синтеза. Она пред- ставлена слишком грубо, укрупненными позициями, внутрен- нее строение которых требует дальнейшей разработки. Далее используется следующий (более подробный) уровень показа- телей. Каждый элемент организации 1-го шага представляется многосвязной структурой с таким числом элементов и функ- циями (т. е. с такой степенью подробности), чтобы можно было вычислить показатели 2-го уровня. Численные значения пока- зателей 2-го уровня должны обеспечить получение заданной эффективности, но этого можно достигнуть при различных со- отношениях между ними. Оптимизация производится (по кри- терию минимума затрат при ограниченной снизу эффективно- сти) путем упрощения многосвязных структур 2-го уровня и 108
перераспределения функций. В результате устранения части связен и части элементов мы получим представление органи- зации на 2-м шаге синтеза. Затраты на создание этой органи- зации будут ниже, чем*для 1-го шага. В своих рассуждениях мы исходили из предположения, что способ оценки затрат на каждой ступени синтеза известен. Так бывает далеко не всегда, часто приходится создавать орга- низации в условиях, когда о затратах имеются самые общие сведения. В этом случае основой процесса синтеза является эффективность. Устранять лишние связи структуры и малозна- чительные элементы нужно так, чтобы после завершения всех шагов синтеза эффективность не стала меньше допустимого значения. Дальнейший процесс состоит в последовательном разукрупнении организации в соответствии с показателями 3-го, 4-го и дальнейших (если они есть) уровней иерархии. Результатом является проект организации, соответствующий описанию. Второй вариант синтеза отличается тем, что исходным пунктом служит не структура, а набор элементов, назначение которых выбирается в соответствии с эффективностью. Все факторы, повышающие эффективность, должны быть отражены в этой группе элементов. Вначале элементы не связаны между собой. Связи устанавливаются путем присвоения соответству- ющих контрольных и управляющих функций определенным элементам, это необходимо оценить. Если эффективность не- достаточна, необходимо улучшить организацию. В принципе организации, построенные по обоим вариантам (упрощения структуры или разукрупнения), должны быть достаточно близки. На третьем шаге (для обоих вариантов синтеза) осуществ- ляется окончательная отработка организации и принимается организационное решение, которое состоит в утверждении раз- работанной организации. Основанием для организационного решения является сохранение эффективности организации в определенном, достаточно широком диапазоне условий при допустимых затратах. Если этого не получилось, организа- ция не утверждается и работа возобновляется с какого-то шага. В практике изложенные методы подготовки организацион- ного решения могут применяться в комбинациях и с различной степенью глубины и тщательности выполнения каждого из них. Применение одного из методов в «чистом» виде вряд ли стоит рекомендовать. В зависимости от конкретной задачи, технического оснащения и сроков, которыми располагают командир и его штаб, должен выбираться тот или иной метод. Можно, например, начать с синтеза и на определенном этапе перейти к эволюции и завершить отработку моделированием. Можно провести первые два этапа синтеза, а третий этап окон- 109
нательной отработки организации провести методом эво- люции. Значительную роль в применении всех трех методов играет оптимизация. Не следует понимать этот термин только в его точном математическом значении. Оптимизация может вклю- чать случайное изменение какого-либо особо чувствительного показателя, умозрительное приближение к наилучшему реше- нию, догадку и затем — математическую проверку. Хотя тщательность в выполнении всех операций, составляю- 1цих метод, всегда желательна и дает хороший результат, нельзя противопоставлять тщательность и скрупулезность та- кому важному фактору, как время. Опыт позволяет направить усилия на основную часть работы. Необходимо предостеречь против пренебрежительного отношения к деталям и последо- вательности действий. Небрежность в подготовке организационных решений же- стоко мстит за себя. Даже небольшие, малозаметные и поэ- тому труднообнаруживаемые ошибки могут оказывать свое влияние в течение долгих лет, принося большой вред; их уст- ранение требует много времени и усилий. Поэтому заманчивой простоте необходимо противопоставить строгую методику, ко- торая является надежным инструментом.
ГЛАВА 5 ОПЕРАТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ Каждый солдат должен знать свой ма- не в р< А. Суворов 1. ПРОБЛЕМА Оперативные решения связаны с выбором способа пове- дения, главным образом — способа боевых действий. Они принимаются на основании информации о противнике и сформулированной цели. Неожиданность ситуаций, скоротеч- ность их изменения, неполнота информации, дезинформация, дефицит времени, обилие факторов, которые требуется учесть,— все это делает оперативные решения самыми сложными, ответ- ственными и эмоционально напряженными. Ответственность командира за решение не снижается ни в каких условиях. Командиры конфликтующих сторон стремятся как можно глубже проникнуть в намерения противника и одновременно навязать ему определенное (по возможности ложное) пред- ставление о себе. Тот, кто сделает это лучше, может победить в самой тяжелой, на первый взгляд безнадежной, ситуации. Каждая сторона потенциально может строить бесконечное количество стратегий поведения за себя и за противника. Воп- рос в том, мыслим ли при этом своевременный, объективный, строгий выбор наилучшей или во всяком случае «достаточно хорошей» стратегии. Чтобы научиться вырабатывать эффек- тивное оперативное решение, нужно научиться воевать. Этому командир учится всю жизнь. Долгие годы вырабатывается и вынашивается та идея, тот неповторимый метод, тот оператив- ный прием, который однажды приведет к победе. Редко удает- ся один и тот же прием использовать дважды, и в арсенале командира должно быть много боевых приемов. Огромная лите- ратура посвящена описанию и анализу боев и сражений, и очень малое число работ — методологии поиска наилучшего оператив- ного решения. Всякое обучение предполагает использование 111
опыта. Однако «... всякие попытки перенести в современные условия без каких-либо измёнений способы вооруженной борьбы, выработанные в ходе второй мировой войны, весьма опасны...» Аналогичное положение господствовало всегда. Способы вооруженной борьбы менялись при изменении усло- вий войны (политических, социальных, геофизических), при появлении нового оружия либо когда известные способы прев- ращались в стереотип, не способный выполнять свои функции. Проявившие консерватизм терпели поражения; при этом тер- мин «консерватизм» отнюдь не означает долговечности воен- ных концепций: речь может идти о годе и даже месяцах. Мар- шал Советского Союза Г. К. Жуков пишет: «После разгрома противника в районе Витебска и Бобруйска фланговые груп- пировки наших войск значительно продвинулись вперед, со- здавая прямую угрозу окружения всей белорусской группи- ровки противника армий «Центр». Наблюдая и анализируя тогда действия немецких войск и их главного командования в этой операции, мы, откровенно говоря, несколько удивлялись их грубо ошибочным маневрам, которые обрекали войска на катастрофический исход» 2. Крылатая фраза «руководить — значит предвидеть» отно- сится к подготовке оперативных решений больше, чем к ка- кой-либо другой области деятельности. Эффективность опе- ративных решений в большей степени, чем информационных и организационных, зависит от трудноучитываемых эмоциональ- ных и политико-моральных факторов. К этому следует доба- вить, что моральные факторы динамичны, имеют разнообраз- ное проявление, их трудно описать и еще более трудно увя- зать с другими, численно представимыми факторами. Всякая научная постановка задачи требует объективности в ее описании и в методах решения. По этой причине целесо- образна максимальная формализация, доступная только мате- матике. Определенные возможности имеет вероятностная по- становка, при которой решение (если его удастся получить) бу- дет в каком-то смысле наилучшим статистически, в среднем, при большом числе опытов. Применяются следую- щие формы статистической постановки задачи о стратегиях поведения: — минимаксная стратегия; — стратегия минимума среднего риска; — стратегия допустимого риска. Минимаксная стратегия ориентирована на самую небла- гоприятную для нас стратегию противника. Это гаран- 1 Военная стратегия. Коллектив авторов. Под ред. Маршала Совет- ского Союза Соколовского В. Д. М.» Воениздат, 1968, сгр. 332. *Г. К. Жуков. Воспоминания и размышления. М., Издательство АПН, 1969, стр. 580. П2
тийная стратегия, при которой результат ни при какой стра- тегии противника не может стать хуже, чем по замыслу. Пре- имущество минимаксной стратегии заключается в ее гаран- тийное™: лучше быть может, хуже — нет. Если успех выше- стоящего соединения очень критичен к успеху нижестоящих (например, невыполнение задачи хотя бы одним из нижестоя- щих соединений приводит к поражению всей группировки), то наилучшей стратегией является минимаксная. В других ситуа- циях она отнюдь не самая выгодная. Гарантийность покупается дорогой ценой. Эффективной минимаксной страте- гии может не существовать, если противник распола- гает стратегиями, при которых требуемый результат недости- жим; это означает, что ввиду недостатка ресурсов нельзя рас- считывать на худший случай. При стратегии минимума среднего риска минимизируется некоторая величина, характеризующая результат боевых дей- ствий (например, вероятность неудачи, людские потери или понесенный ущерб), усредненная по всем возможным страте- гиям противника. Эта стратегия представляет интерес при организации боевых действий однотипных подразделений, дей- ствующих в сходных условиях. Ее преимуществом является высокая эффективность в среднем. Стратегия минимума сред- него риска есть типовая стратегия. Однако она наименее ини- циативна и поэтому непригодна в сложных ситуациях. В пер- вую очередь противник примет меры, чтобы лишить нас этой стратегии. В стратегии допустимого риска с самого начала допускает- ся сравнительно высокий риск и ищется способ поведения, при котором успех (эффективность) будет максимальным. Основ- ной ее недостаток — трудность правильного определения вели- чины допустимого риска. Иногда эту трудность переадресуют старшему командиру, предполагая его большую осведомлен- ность. В определенной степени это справедливо, но трудность от этого не уменьшается. Когда речь идет об общих рекомендациях, относящихся к действиям большого числа формирований, статистическая постановка уместна. Однако когда обоснованные на статистике рекомендации адресуются командиру полка, который ведет свой полк в бой в конкретной обстановке, то он, естественно, воспринимает их с большой осторожностью и недоверием: он хочет победить сегодня, а не выиграть в среднем 60 сражений из 100. Нельзя не считаться и с тем, что командир идет в бой, зная, что при любом исходе второго боя для него может и не быть. Недостаток любого статистического метода состоит в том, что, охватывая и используя то общее, объединяющее, что со- держится в большом количестве однотипных сражений, он свя- зан с усреднением, а в данном случае уместно сказать — с ИЗ
игнорированием всего различного, специфического, индиви- дуального. Необходимо более глубокое проникновение в существо кон- кретной задачи и обоснование методов решения, которые были бы наиболее близки к лучшим образцам человеческого мыш- ления. 2. ЭВРИСТИЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ Программу действий при обучении строят, наблюдая за тем, как люди решают задачи и что есть общего в человече- ском подходе к различным проблемам. Подобные программы, для которых не существует последо- вательных правил математических действий, приводящих к решению (рекурсивного алгоритма), разрабатываются для ЭВМ; результат не вычисляется, а находится путем примено* ния направленного поиска. Сторонники эвристического метода, в частности академик В. М. Глушков и его школа, считают, что с помощью соответ- ствующих вычислительных машин можно изучать любые слож- ные формы творческой деятельности путем выявления лежа- щих в их основе информационных процессов и программиро- вания последних для воспроизведения в ЭВМ. Эвристические программы базируются на накопленном опыте и способны к совершенствованию, т. е. к обучению и самообучению. Для со- ставления эвристической программы делаются подробные про- токольные записи процесса решения задачи человеком (груп- пой лиц). На основании протоколов разрабатывается комплекс операций, близкий к тому, который осуществляет человек. Это и есть эвристическая программа для ЭВМ. По действиям ЭВМ определяется правильность программы. Вводится система неав- томатических и автоматических «поощрений» и «взысканий»: определенные элементы программы стимулируются в случае удачного решения серии задач и, наоборот, ослабляются при неудачном результате. Это обеспечивает обучение и самообу- чение программы. Далее проводится решение ряда задач с при- менением взысканий и поощрений (предпочтительно соревно- вательного характера), причем ЭВМ может «соревноваться» с человеком или с другой ЭВМ, действующей по такой же или по другой программе, Совершенствование будет обоюдным; ана- лиз процесса и результатов соревнования приводит к новым идеям относительно содержания эвристической программы, а также практической деятельности человека. На пути создания и освоения эвристических программ было много оптимизма и много разочарований. Оптимизм порождался успехами кон- кретных программ, а разочарования — неумением уловить и использовать технологические основы многогранности мышле- ния. В настоящее время считается, что человек располагает U4
программами различного уровня. Программы первого уровня определяют конкретное поведение. Программы второго уровня отражают профессиональную деятельность. Программы третьего уровня формируют нижние програм- мы. Программы четвертого уровня («анализатор» и «комбина- тор» ) осуществляют распознавание ситуации и опре- деление конкретных структурных ограничений, которые позво- ляют перейти к использованию программ третьего уровня. Там, где требуется учитывать взаимоотношения людей, очень большую (иногда главную) роль играют индивидуаль- ные факторы. Простейшим примером, на котором удобно проследить это влияние и заодно иллюстрировать эвристическую программу, является про- грамма для игры в «О, 1» Два партнера называют цифру: 0 или 1. Если цифры совпадают — выигрывает один, если не совпадают — другой. Игра требует анализа стратегии противника и выработки своей стратегии. Машина в процессе игры пользуется накопленными данными с целью определить психологическую тенденцию партнера. Простая программа обеспечивала выигрыш со счетом 55 :45 у игрока, не знакомого с программой. Однако игроку, знающему программу, машина проигрывала с крупным счетом — 60 :40. После анализа этого результата К. Шенноном была создана более простая программа, Q меньшей памятью, но с более быстрой реакцией на поведение парт- нера. В борьбе с человеком, знающим программу и применяющим оп- тимальную стратегию, машина терпит поражение с разгромным резуль- татом — 75:25. Однако в соревновании с машиной, имеющей перво- начальную программу с большей памятью, т. е. более «хитрой», но бо- лее «тугодумной», вторая программа выигрывает 55:45. Тот факт, что сравнительно простая программа способна противостоять человеку в чисто психологической игре, является показательным. Несмотря на прос- тоту, игра является привлекательным объектом исследования, по- скольку, не изучив партнера, невозможно придумать какие-либо логи- ческие правила, обеспечивающие преимущество; в равной степени нельзя предсказать исход. Статистическая постановка до накопления данных о партнере не имеет смысла, возможность выигрыша базируется только на психологическом анализе в процессе накопления опыта. Программа игры несложна в реализации на ЭВМ; человека тоже не- трудно научить действовать строго по программе, причем точность вы- полнения программы легко контролировать. Поэтому в принципе можно обойтись и без ЭВМ; это менее иллюстративно с точки зрения пропа- ганды машинной эвристики, зато интересно, так как человек комменти- рует ход игры и вскрывает недостатки программы. Опыты по этой игре были повторены, с тем чтобы вскрыть новые факторы. Поскольку психологический аспект является единственным и решающим, возникло естественное желание его усилить, в частности ввести стратегии «наступления» и «обороны» для каждого партнера. Цена игры была изменена следующим образом: если оба игрока показали нуль, первый партнер выигрывал два очка, если вышли обе единицы, первый партнер выигрывал одно очко. В сочетании 0, 1 второй выиг- рывал два очка, в сочетании 1, 0 второй выигрывал одно очко. Таким образом, для первого партнера стратегией «наступления» является 1 A. Newel, Т. С. Shaw, Н. A. Simon. Elements of a theo- ry of human problem solving. Psychological Review, 1958, № 3. (В статье применяется несколько иная терминология.) П5
нуль: предъявляя нуль, он может выиграть два очка, но и проиграть может два. Стратегией «наступления», связанной с большим риском, для второго партнера оказывается единица. Такая игра была исследована в вариантах: «человек — человек», «че- ловек — машина» и «машина — машина» для двух эвристических про- грамм: с долговременной и кратковременной памятью, т. е. в «хитром» и «быстром» вариантах. Игра «человек — человек» протекает с азар- том, обе стороны проявляют упорство, изобретательность и обычно дело не кончается ничьей. Заметно проявляются личные качества и темпе- рамент партнеров. Некоторые пытаются «уйти от психологии», чрез- Рис. 15. Ход психологической игры «О, 1». Вариант «чело- век-человек» (выигрывает 1-й партнер) мерно настойчиво применяют одну и ту же стратегию и чаще всего проигрывают. Большую роль играет опыт: наличие двух-трехчасового «стажа» позволяет обыгрывать новичков со счетом 70:30. Затем пре- имущество теряется и нередко переходит к другой стороне. Игра уто- мительна и требует напряжения. Характерно, что при одновременной игре в шахматы и в «0, 1» заметно ослабляется бдительность; вероятно, дело не столько в умственном напряжении (при одновременной игре двух партий в шахматы тот же шахматист утомляется больше, но играет лучше), а в азарте или в другом факторе. Для иллюстрации на рис. 15 показано течение игры между двумя тренированными партне- рами. В соревновании с машинной программой человек, не знающий программы, вначале проигрывает со счетом 55:45. После изучения «хитрой» программы он выигрывает со счетом 80:20, а после изучения «быстрой» программы даже 85:15. Человек быстро оценивает время, в течение которого машина накапливает информацию для изменения стратегии, учитывает это время и, маневрируя, добивается преиму- 116
щества. Если машина применяет случайный выбор стратегий и не реа- гирует на действия партнера, выигрыш обеспечивает стратегия «напа- дения», Но не все операторы одинаково быстро ориентируются: адап- тация требует от 5 до 20 игр. Разгадать программу машины на основа- нии результатов игры удается очень немногим. Типичное соревнование «человек—машина» показано на рис. 16. Игра «машина—машина» при одинаковых программах идет с перемен- ным успехом при ничейном конечном результате. При различных про- Рис. 16. Ход психологической игры в «0, 1». Вариант «чело- век— машина» (выигрывает машина) граммах преимущество «быстроты соображения» проявляется так же сильно, как и в опыте К. Шеннона, или еще сильнее. Игра иллюст- рируется рис. 17. Более серьезные размышления возникают при изучении программы военного соревнования, которая излагается низке. Имеется объект, на подступах к которому внутри кольца раз- мещены средства обороны с некоторым радиусом поражения (рис. 18). Задача одной из сторон состоит в проникновении к объекту и нанесении ущерба, другой — в обороне объекта. Состав и характеристики средств нападения и обороны заданы. Под «средствами нападения и обороны» можно понимать что угодно: отдельных солдат, дивизии, самолеты, танки, огневые средства. Критерием эффективности (ценой соревнования) является нанесенный объекту ущерб, который считается про- порциональным числу прорвавшихся через оборону средств нападения; цена одинакова для обеих сторон по величине и про- 117
Рис. 17. Ход психологической игры в «О, 1». Вариант «ма- шина — машина» (ничья) Рис. 18. Схема военной игры для эвристической программы 118
тивоположна по знаку. Вероятность поражения средства напа- дения, преодолевающего оборону, следующим образом зависит от основных факторов: — возрастает при увеличении перекрытия зон поражения; возрастает при приближении к центру зоны поражения, — уменьшается при увеличении кривизны маршрута внут- ри зоны поражения; — уменьшается при увеличении числа средств нападения, одновременно находящихся в одной зоне поражения. Если вероятность поражения достигает некоторого порога, средство нападения считается уничтоженным. Стратегиями нападающей стороны являются сосредоточение средств и ма- неврирование, стратегиями обороняющейся стороны — сосре- доточение средств. Предполагается, что методы определения стратегий сторонам известны, но не известна конкретная про- грамма и, следовательно, конкретный вариант построения группировки. Соревнование сторон можно рассматривать как игру. Игра может быть решена методами теории статистиче- ских решений — без учета психологии. Минимаксная постановки приводит (при некотором соотно- шении сил) к решению в смешанных стратегиях. Нападающей стороне рекомендуется в 40% случаев применять концентри- рованный прорыв с одного направления и в 60% случаев про- рыв с двух или трех направлений. Обороняющейся стороне рекомендуется в 35% случаев размещать свои средства равно- мерно внутри кольца обороны и в 65% случаев концентриро- вать вблизи внутренней его границы. Решение по минимуму среднего риска приводит к концентрированному прорыву к объекту со случайного направления и к равномерному распре- делению средств в зоне обороны. При этом предотвращенный ущерб получается небольшим; по существу, нападающая сто- рона всегда выигрывает. Маневр невыгоден наступающей сто- роне, а концентрация сил по секторам невыгодна обороне. Эвристическая программа в основном строится по одина- ковому принципу для обеих сторон. Тенденции противника определяются на основании опыта, который накапливается в играх. Программа стимулируется «поощрениями» и «взыска- ниями» путем изменения веса параметров, на основании кото- рых осуществляется выбор стратегий. Программа состоит из двух основных частей: предсказания ситуаций и выбора стратегий (рис. 19). Каждая из частей со- держит алгоритмические (вычислительные) элементы, которые производят оценку эффективности различных стратегий, и эв- ристические элементы, в которых воспроизводится упрощенное и обобщенное поведение опытного оператора. Наиболее слож- ной является подпрограмма выбора стратегий. Дело в том, что оператор не в состоянии не только удовлетворительно описать свое поведение (в какой-то мере оказывается полезным тща- Ц9
тельное наблюдение за действиями оператора), но и очень часто объяснить причину успеха или неудачи, что усложняет разработку системы «поощрений» и «взысканий». Посторонний анализ тут не помогает, поскольку никто не может определить, в каких интуитивных предположениях ошибся оператор, раз он сам этого не знает. Это ограничение не позволяет програм- ме накапливать опыт в должном объеме. Реализуемая на ЭВМ программа чрезмерно проста для столь сложной задачи. И тем не менее результаты ее действия нельзя считать тривиальными. Рассмотрим некоторые результаты следующих видов соревнований: «че- ловек —- человек», «чело- век — машина», «маши- на — человек», «маши- на — машина». Нападаю- щая сторона указана пер- вой. Порядок соревнова- ния следующий. Каждый партнер предъявляет свой вариант решения. Вари- анты сопоставляются, и определяется ущерб. Ре- зультат объявляется парт- нерам, после чего они го- товят следующий вариант. Время подготовки практи- чески не ограничено. Обя- зательное условие: опера- Рис. 19. Программа военной игры: / — объекты игры; 2 — условия и ограниче- ния; 3 — описание обстановки; 4 — запомина- ние действий противника; 5 — математиче- ское описание действий противника; 6 — воз- можные свои действия; 7 — математическое описание своих действий; 8 — блок предпо- чтений; 9— выбор действия; 10 — оценка эф- фективности; 11 — блок «смены тенденции» ; 12 — описание действия тор не знает, кто его парт- нер (человек или машина), и вырабатывает решения только на основании опыта. Соревнование «человек — человек» яв- ляется исходным для накопления эвристических данных и для анализа результатов. Соотношение сил нападающей и оборо- няющейся сторон должно быть выбрано так, чтобы соревнова- ние в среднем заканчивалось вничью. Несмотря на эту ниве- лирующую меру, процесс борьбы протекает бурно и насыщен драматическими моментами. На рис. 20, а показана зависимость ущерба, нанесенного объекту (следовательно, выигрыша напа- дающей стороны и проигрыша обороняющейся), от номера опыта. Большие скачки соответствуют изменениям стратегий. В начале соревнования большие скачки имеют место почти в каждом опыте, затем они наблюдаются реже, зато величина скачка увеличивается, а в дальнейшем уровень скачков снова снижается. Сглаженная кривая (штриховая) носит почти пе- риодический характер с увеличивающимся периодом, сначала 120
возрастающей, а затем убывающей амплидутой. Психологиче- ские мотивы, заключенные в этой кривой, не совсем ясны. Можно предполагать, что партнеры сперва привыкают друг Рис. 20. Результаты военной игры. Вариант «человек — чело- век» к другу, в результате чего предсказание взаимных действий уточняется, затем это обнаруживается, и они меняют поведе- ние. Полного взаимного понимания не наступает. 121
Стратегий, применяемые различными партнерами, повто- ряются, и опыты можно группировать. Особенно характерными являются стратегии сильной концентрации средств (такая стратегия есть не что иное, как ловушка, применение которой связано с большим риском) и равномерного распределения средств (наиболее осторожная стратегия). Нападающая сто- рона первую стратегию применяет в соотношении 70:30, а обороняющаяся — в соотношении 40 : 60. Зависимость ущерба от стратегии (рис. 20, б) показывает, что ловушки оказываются предпочтительнее осторожного поведения для нападающей сто- роны. Для обороняющейся стороны также нецелесообразна чрезмерно осторожная стратегия: она легко преодолевается ловушками противника. Однако применять оптимальную в среднем концентрацию сил неразумно, так как она неустой- чива и зависит от субъективных качеств партнеров, участво- вавших в серии опытов, по которым проводилось усреднение. Применению ловушек сопутствуют большие выигрыши и боль- шие проигрыши каждой из сторон. Это иллюстрирует рис. 20, в, где приведена зависимость разброса (дисперсии) ущерба от стратегии. Большинство операторов склонны риско- вать. Интересной также является зависимость времени (рис. 20,г), которое оператор тратит на анализ стратегии про- тивника, от колебаний величины ущерба. Эта зависимость показывает, что длительной психологической подготовке, как правило, сопутствует ощутимый результат; в этом нет пичего необычного, если не считать довольно устойчивого максимума отклонения ущерба от среднего значения при некотором оптимальном периоде; последнее трудно объяснить. В соревновании «человек—машина» наблюдается несомнен- ное преимущество человека, который выигрывает со счетом 70 : 30 при соотношении средств, обеспечивающем равные выиг- рыши в соревновании «человек—человек». На рис. 21, а пока- зана зависимость ущерба от номера опыта. В отличие от кри- вой рис. 20, а большие скачки возникают чаще за счет измене- ния стратегий нападения, которые выбирает оператор, играя с машиной. Стратегии обороны машина изменяет медленнее; нри быстрых изменениях стратегий партнером машина чаще, чем человек, выбирает их невпопад. Сглаженная кривая так- же носит периодический характер, причем более регулярный, чем в предыдущем случае. Вряд ли можно утверждать, что машина хуже человека приспосабливается к партнеру; внеш- ние проявления риска у машины меньше. Рис. 21,6 иллюст- рирует ту же тенденцию, что и в предыдущем соревновании, хотя и менее ярко выраженную. На рис. 21, в показана зави- симость дисперсии ущерба от стратегии. Как и в предыдущем случае, стратегии концентрации сил нападения сопутствует увеличение выигрыша, но меньшее, чем ранее, поскольку ма- шина «охотнее» применяет рассредоточение сил. Зависимость 122
периода изменения ущерба от его колебаний, показанная на рис. 21, г, в какой-то мере вскрывает своеобразие поведения машины. Машина мало меняет свою стратегию, если ущерб не Дисперсия ущерба распрео иисипис 'еление сил Стратеге и ПИП1 lunl ю JU сосредоточение сил Рис. 21. Результаты военной игры. Вариант «человек — ма- шина» превышает 0,6, и очень резко ее меняет при увеличении ущер-> ба; кривая имеет максимум. Подавляющее большинство операм торов (более 90%) быстро устанавливают, что они играют с машинной программой. Нужно отметить, что машина ведет себя довольно инициативно. 123
Совершенно по-другому протекает соревнование «машина— человек». Машина быстро приходит к выводу, что лучшее для нее поведение — отсутствие упорядоченности. На рис. 22, а а 6 Рис. 22. Результаты военной игры. Вариант «машина — чело- век» показана зависимость ущерба от номера опыта. Кривая свое- образна, она имеет множество больших скачков, число которых непрерывно растет. В сглаженной кривой резко изменяется период. Зависимость ущерба от стратегии, показанная на рис. 22,6, иллюстрирует полезность концентрации средств для обеих сторон, т. е. применения ловушек. Зависимость дисперсии 124
ущерба от стратегий (рис. 22, в) мало чем отличается от пре- дыдущего случая и не содержит интересной информации. Кри- вая на рис. 22, а, иллюстрирующая зависимость периода изме- нения ущерба от его колебаний относительно среднего значе- ния, противоположна по тенденции общим предыдущим случа- ям: резкое изменение ущерба следует за короткой «психологи- ческой» подготовкой. Было бы опрометчивым считать этот факт выражением «неорганизованности» в действиях машины: ведь в предыдущем случае машина вела себя совершенно по- другому, когда это ей было выгодно. Это машинная психоло- гия, может быть, элементарная с человеческой точки зрения, но вполне самостоятельная и устойчивая. Самое интересное заключается в том, что оператор практически не в состоянии выиграть у машины: счет колеблется на одном уровне с незна- чительным преимуществом той или другой стороны. Только 70% операторов способны безошибочно определить, что они играют с автоматической программой. Рассмотрим вариант соревнования «машина—машина». После короткого этапа установления режима игры (скачков здесь меньше) события протекают спокойнее (рис. 23,а), хотя инициативу проявляет каждая из сторон. Нет и характерного преимущества стратегии концентрации сил (рис. 23, б), хотя такие стратегии и применяются партнерами. Соответственно слабо зависят колебания ущерба от стратегий * (рис. 23, в). Можно было бы ожидать независимости периода накопления опыта от колебаний ущерба, но этого как раз нет: на рис. 23, г показано, что в этой части машина полностью дублирует чело- веческие тенденции. В среднем нападающая сторона имеет преимущество и выигрывает со счетом 55:45. Объяснить это явление трудно, так как при выравненных (по количеству средств) условиях соревнований для операторов замена их машинами должна была бы на первый взгляд дать обороняю- щейся стороне преимущество. Более высокого выигрыша ма- шины достигают поочередно и стремятся его удержать частым, но не очень интенсивным изменением стратегий. Основной недостаток рассмотренных программ состоит в том, что они способны вырабатывать решение только на осно- вании предшествующего опыта, не имея никакой, хотя бы частичной информации о ходе текущей игры (например, о сте- пени концентрации сил противника без указания направления). Короче говоря, стороны действовали без разведки и это нало- жило специфический отпечаток на их поведение. К сожале- нию, постановка эксперимента с более сложной программой связана с огромными трудностями. Главная трудность состоит в неполноте описания поведения, которое кладется в основу эвристической программы, в недостатке оперативной памяти ЭВМ, а также в слабом объективном контроле за психофизио- логическим состоянием игроков-людей. 125
Но есть и другая сторона вопроса. Все известные эвристи- ческие программы оставляют за занавесом эмоциональную сто- 6 Рис. 23. Результаты военной игры. Вариант «машина — ма- шина» рону человеческого поведения, которая, безусловно, играет большую роль в процессе подготовки решения. Только частич- но этот недостаток можно компенсировать численными оцен- ками, к которым машина более способна. К вопросу об эмо- циональном факторе мы еще вернемся. 126
Эвристическое программирование ограничено пределами способностей той группы операторов, которая послужила осно- вой для составления первоначального обучения программы. Пределы самообучения связаны с исходными ограничениями, которые на каком-то этапе превращаются в непреодолимый барьер. Ограниченность и несовершенство эвристических про- грамм вызвали пессимизм у некоторых исследователей. Мы не разделяем его. В сущности, метод опроса и протоколирования не может дать очень много, поскольку чем лучше человек ре- шает задачу, чем больше он в нее углубляется и тем больше факторов его собственной деятельности ускользает от внима- ния. Здесь еще необходимы объективные, во всяком случае — внешние методы выявления ограничений и стимулов, которые возникают в процессе формирования поведения. Ведь и чело- век руководствуется эвристиками, выработанными им самим, компетентными лицами и группами. Принятые способы и формы вооруженной борьбы — тоже эвристики. В частности, если в прошлой войне такими эвристиками крупного масштаба считались окружение крупных группировок, рассечение стра- тегического фронта врага, дробление стратегического фронта врага с последующим уничтожением, то сейчас в военной лите- ратуре обсуждаются массированные ракетно-ядерные удары, скоротечные маневренные действия, оборона на контрударах, удержание основных районов, применение главных военных усилий в первые же часы и минуты войны. Выявление ограничений при формировании поведения и взаимодействия программ различных уровней должно приве- сти к существенному улучшению эвристических программ. 3. ЭВОЛЮЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ Рассмотрим еще одно направление, принципиально отлич* ное от предыдущего. Речь идет об эволюционном самоусовер- шенствовании программ путем скачкообразных изменений программы, мутаций, подобных биологическим. Эволюцион- ная программа сохраняет ту часть программы, которая наи- лучшим образом справляется с задачей и отбрасывает несу- щественные и мешающие элементы. Вначале выбирается про- грамма, состоящая из нескольких подпрограмм. Каждая под- программа по-своему рассматривает задачу и по-своему ее решает. Предполагается наличие исходного опытного мате- риала, который нужен для того, чтобы «запустить в ход» про- цесс эволюции. Кроме того, вводится система взысканий за неэффективное решение. Каждая из подпрограмм может на- ходиться в рабочем режиме или в режиме испытаний. Перво- начальные программы являются «родительскими». «Потомок» производится путем мутаций, т. е. однократного изменения «родительской» подпрограммы случайным образом. Если «по- 127
томок» решает задачу лучше «родителя», отбрасывается «ро- дитель», если хуже — отвергается «потомок» и путем очеред- ной мутации «родителя» производится новый «потомок». Коли- чество полученных «взысканий» определяет жизнеспособность подпрограммы: если подпрограмма слишком часто подвер- гается взысканиям и в эволюции отстает от других, она исклю- чается. Схема эволюционной программы показана на рис. 24. Предполагается, что при наличии объемной исходной програм- мы с помощью эволюции может быть «выведена» программа, Рис. 24. Эволюционная программа совершенствования сколь угодно полно учитывающая предшествующий опыт и спо- собная усовершенствоваться. Принципиальных ограничений здесь нет, и процесс эволюции может протекать довольно быстро !. Формальная система оценки результатов, направляю- щая процесс эволюции программы, не может считаться доста- точным стимулом для совершенствования. И здесь, как и ра- нее, мы сталкиваемся с одним и тем же фактом: машинная программа, может быть, достаточно хороша, но выдающихся решений от нее ожидать не приходится. В этом отношении эволюционная программа уступает эвристической. Однако эволюционное моделирование более свободно от ис- ходных ограничений. Это покупается ценой большого удель- ного веса случайности. Кроме того, для эволюционной модели 1 Л. Фогель, А. Оуэнс, М. Уолш. Искусственный интеллект и эволюционное моделирование. М., «Мир», 1969. 128
необходим точный и чувствительный критерий оценки каждого «потомка». Критерий полностью определен исходными пред- ставлениями, что кладет предел совершенству программы. По существу, оба направления связаны методом решения, от кото- рого они не могут отойти ни путем самообучения, ни путем эволюции. Человек очень часто прибегает к эволюционному методу при подготовке решения. Весь процесс моделирования проте- кает мысленно. На ряде примеров можно проследить последо- вательную эволюцию исходного плана, часто очень простого по замыслу, к новому, оригинальному и подробному. На про- цесс эволюции влияет дополнительная информация. Е. Тарле считает, что Наполеон заранее не вырабатывал подробных пла- нов кампаний, а «... намечал лишь... главные конкретные цели... В самом походе... ежедневно, а иногда ежечасно он ме- нял свои диспозиции, сообразуясь не только со своими наме- ченными целями, но и с обстановкой». И далее: «Наполеон выслушивал всех, от кого мог надеяться получить дельное ука- зание, но решал сам. «Выиграл сражение не тот, кто дал хоро- ший совет, а тот, кто взял на себя ответственность за его вы- полнение и приказал выполнить»,— говаривал он. Среди мно- жества мнений, которые выслушивает главнокомандующий, часто может случиться и одно правильное, но нужно уметь его выбрать и использовать» 1. Мы еще обратимся к вопросам коллективной работы над оперативным решением; сейчас пам важно отметить, что чужое мнение может быть фактором, направляющим эволюцию. 4. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ Попытаемся более строго сформулировать задачу подготов- ки оперативного решения. Предполагается, что существуют не- которые «множества факторов», которые описывают задачу: 1) цели; 2) состояние своих войск; 3) состояние войск противника; 4) правила, по которым определяется соотношение сил; 5) возможные действия наших войск; 6) возможные действия противника; 7) правила оценки результатов военных действий, степени достижения цели; 8) ограничения на возможные значения факторов пп. 1—7. В понятие «цели» включается уничтожение противника, нанесение ущерба, сбережение сил, предотвращение ущерба, удержание позиций и т. д. 1 Е. Тарле. Наполеон. М., ОГИЗ, 1941. 5 В. В. Дружинин, Д. С. Конторов 129
В понятие «состояние» включается состав, оснащение, ди- слокация, политико-моральное состояние и т. д. Совокупность состояний своих войск и войск противника образует множество ситуаций. В понятие «действия» включается наступление, нападение, выжидание, оборона, разведка и т. д. В каждой конкретной задаче какие-то факторы задаются, а какие-то являются искомыми. В соответствии с этим задачи можно подразделить на следующие четыре типа. Первый тип (рис. 25). Известно: а) правила определения соотношения сил, б) правила оценки достижения цели. Задано: а) состояние своих войск и войск противника, б) цель сра- 130
жения, в) ограничения. Определить: оптимальный способ дей- ствий своих войск. Второй тип (рис. 26). Известно: а) правила определения соотношения сил, б) правила оценки достижения цели. Задано: а) состояние своих войск и войск противника, б) способ дей- ствий своих войск. Определить: результат боевых действий. Противник Свои войска Преобразования Обстановка действии Преобразования Рис. 26. Оперативная задача второго типа Цели Третий тип (рис. 27). Известно: а) правила определения соотношения сил, б) правила оценки достижения цели. Задано: а) состояние своих войск и войск противника, б) ограничения. Определить: а) оптимальную цель сражения, б) оптимальный способ боевых действий. Четвертый тип (рис. 28). Известно: а) правила определе- ния соотношения сил, б) правила оценки достижения цели. 5* 131
Задано: а) цель сражения, б) состояние войск противника, в) ограничения. Определить: а) желательное состояние своих войск, б) оптимальный способ действий своих войск. Могут быть построены и другие варианты, однако нетруд- но убедиться, что их практическое значение менее существенно. Процесс решения предполагает направленное изменение управ- ляемых факторов в пределах ограничений. Направленность организуется таким образом, чтобы получить результат в воз- можно короткий срок. В литературе по общей теории решения задач1 обосновываются следующие методические системы ре- шения. 1 М. D. М е s а г о v i с. Toward a formal theory of problem solving. Simposium on Computer Augmetion of Human Reasoning. Wash., Lon., 1965. 132
1. Метод преобразований. Задача преобразовывается в дру- гую, более известную и более доступную форму. При этом воз- никает новая, более простая задача, решение которой облег- чает решение исходной задачи. Так поступают несколько раз. Предполагается, что путем последовательных преобразований и решения частных задач можно прийти к решению основной задачи. 2. Метод выделения признаков. Каждой задаче присуще большое число признаков, однако не все они равноценны. Вместе с тем от выбора признаков, которыми оперирует реша- ющая система, зависит успех. Формируется несколько вариан- тов выделения тех признаков, которые предполагаются сущест- венными. Каждый вариант позволяет поставить задачу по-дру- 133
тому, взглянуть на нее под другим углом зрения. Это позво- ляет приблизиться к решению. 3. Метод декомпозиции. Задача разбивается на подзадачи, причем каждая из них должна быть проще основной задачи. Поскольку подзадачи взаимосвязаны между собой таким обра- зом, что решение одной из них влияет на остальные, все под- задачи должны решаться одновременно. Так решается и основная задача. 4. Метод аналогии. Синтезируется сходная задача, решение которой известно или может быть получено. Определяется раз- личие между исходной и синтезированной задачей. Строится преобразование (операция), которое, будучи примененным к одной из задач, уменьшает различие между ними. Путем уси- ления аналогии достигается решение основной задачи. Этот метод близок к моделированию. Изложенные методы не охватывают тех возможностей, ко- торыми располагает человеческий интеллект, а сам подход к их обоснованию недостаточно диалектичен. На основании анализа конфликтных ситуаций и обобщения опыта поведения человека в угрожающей обстановке можно дополнительно сформулиро- вать еще один метод. 5. Метод обращения задачи. Строится гипотеза о возмож- ном (желательном) результате решения и ищется путь к это- му результату. Если такого пути не оказывается, гипотеза счи- тается ошибочной и поиск повторяется. Процесс решения за- дачи включает диалектический скачок: накапливаются данные, выбирается возможное решение, а затем выясняется его соответствие исходным данным. Разумеется, возможные методы решения далеко не исчер- паны и то, что было сказано, пе более чем элементарная схе- ма. Развитие теории, безусловно, приведет к созданию новых методов. Рассмотрим перечисленные методы более подробно. Первый вопрос состоит в том, возможна ли их конкретизация и фор- мализация, с тем чтобы использовать вычислительные машины или выработать правила для обучения людей. Попытаемся представить последовательность действий в каждом из методов. Последовательность действии при методе преобразований может быть такая: 1. «Перевод» задачи с естественного языка на формальный язык, которым оперирует решающая система, т. е. формальное описание задачи. 2. Выбор основных факторов формального описания; эти признаки должны соответствовать сущности задачи и выражать ее содержание. 3. Обоснование некоторого способа воздействия на факторы в целях их изменения; применение этого способа для опреде- ления области, где следует искать решение. 134
4. Сокращение числа факторов на основании предыдущего преобразования; сужение области поиска решения. 5. Составление нового формального описания задачи, более четкою, простого и доступного для решения. Процесс повторяется многократно. Число шагов п время решения задачи зависят от ее слож- ности и от того, насколько удачными были преобразования, особенно третье действие. Ведущим приемом является измене- ние способа действий. Метод выделения признаков. Отбирая признаки, мы тем самым определяем отношение к задаче. Выбор основных приз- наков есть принятие информационного решения. Последова- тельность действий такая: 1. Полное описание задачи. 2. Выбор основных признаков задачи и составление ее су- женного описания. 3. Воздействие на основные признаки путем некоторого преобразования. 4. Оценка полученного результата и исключение неудач- ных признаков. 5. Принятие нового информационного решения и составле- ние нового суженного описания задачи. Здесь мы рассматриваем различные информационные реше- ния в предположении, что набор возможных способов действий определен удачно. В методе декомпозиции отправным пунктом служит разук- рупнение исходной задачи. Поскольку каждая из подзадач влияет на все остальные, необходим постоянный обмен инфор- мацией между системами, решающими подзадачи. В частности, основные признаки подзадач должны быть тесно увязаны. Первоначальная декомпозиция исходной задачи и координация решения подзадач должны осуществляться на более высоком уровне. Для решения подзадач в свою очередь может быть применен метод декомпозиции. Последовательность действий такая: 1. Описание задачи. 2. Разделение задачи на подзадачи (декомпозиция) в соот- ветствии с целевой установкой. 3. Определение основных признаков подзадач и согласова- ние их на соответствующем координационном уровне. 4. Решение подзадач. 5. Уточнение исходной задачи. Процесс повторяется до получения решения. Отличие от других методов состоит в упрощении исходной задачи путем расчленения ее на составные части. Практическая деятельность во многом опирается на этот метод, однако не следует его пе- реоценивать и придавать ему исключительное значение: слож- ные, многосвязные задачи плохо поддаются декомпозиции; а мы 135
уже говорили ранее, что решение каждой из подзадач без учета связи между ними не может привести к успеху. Метод аналогий привычен ввиду его повседневного исполь- зования. Рассуждение решающей системы можно представить себе следующим образом: «Что мешает решению? Что полу- чится, если отбросить то, что мешает?» В результате такого рассуждения получается упрощенная задача, после решения которой ставится новый вопрос: «Почему нельзя применить решение к исходной задаче? В каком направлении следует изменить вспомогательную задачу, чтобы приблизиться к ис- ходной?» Метод аналогий рекомендован для решения матема- тических задач и доказательства теорем Пойя1, при этом он внес в проблему аналогий много новых идей. Однако интуи- тивные построения Пойя, весьма ценные с педагогической точ- ки зрения, далеки от формализма. Программа может быть по- строена при такой последовательности действий: 1. Описание задачи. 2. Установление сходства с аналогичной задачей, храня- щейся в памяти решающего устройства, и отличия от нее. 3. Синтез новой, более простой задачи, обладающей макси- мальным сходством с исходной. 4. Решение новой задачи, анализ результатов решения. 5. Составление нового описания исходной задачи, учитыва- ющего результаты решения. Следующий метод — обращения задачи — не описап в из- вестной нам литературе, поэтому остановимся на нем подроб- нее. Метод обращения задачи наиболее интуитивен по поста- новке, и его формализация связана с наибольшими трудностя- ми. Исходным шагом является выбор конечного желаемого результата из области возможных (определяемых целью, си- туацией и ограничениями). В зависимости от типа задачи область возможных результатов будет различной. Например, для задачи второго типа, где требуется определить результат боевых действий при прочих заданных условиях, область по- иска результата оценить легче, чем в задаче третьего типа, где неизвестны цель и способ действий. Строится иерархия желае- мых результатов. Например, для ситуаций, связанных с обо- роной, классификацию можно строить по образцу, показанному на рис. 29. Разукрупнение классов может продолжаться до лю- бой степени подробности. Первое обращение задачи может исходить из цели задачи. Поскольку цель определяется соста- вом и значимостью признаков ситуации, количественный учет признаков может служить отправным моментом для выбора. Элемент случайности (фантазии) должен быть введен в про- грамму. Программа должна обеспечить сужение области поиска 1 Д. Пойя. Математика и правдоподобные рассуждения. М., Изд. иностр, лит., 1957. 136 \
на основании уточнения признаков, полученного в результате обращения. Последовательность действий программы такая: 1. Описание задачи. 2. Обращение задачи. 3. Определение признаков и преобразований, необходимых для получения желаемого результата. 4. Установление соответствия необходимых признаков с действительными и соответствия преобразований заданным ограничениям. 5. Уточнение описания задачи. Рис. 29. Пример классификации оборонительных мероприятий Таким образом, центральным пунктом метода обращения является предопределение результата. Диалектичность метода состоит в качественном скачке «в желаемое», основанном на анализе удельного веса признаков задачи. На основании накопленного опыта можно утверждать, что непреодолимых трудностей в формализации нет и что состав- ление хороших программ — вопрос времени и усилий. Реальна и оценка того, какой метод является наиболее перспективным для решения каждой конкретной задачи. Над одной и той же задачей можно работать на основании различных методов. 5. ИГРЫ В качестве решающей системы может использоваться чело- век (группа), ЭВМ, то и другое одновременно. ЭВМ может по- мочь, организуя и оценивая усилия человека. Поэтому разви- тие описанных выше формальных методов представляется по- лезным и для обучения. Вопрос состоит в том, как овладеть формальными методами настолько, чтобы использовать их в практической деятельности. Метод —не рецепт. Для овладения даето^ом необходимее его ясное понимание, которое достигается 137
практикой. Процесс изучения оперативного искусства и стра- тегии должен включать методический анализ тех примеров, па которых строится обучение. Одна и та же бо-евая операция должна анализироваться с позиций различных методов. Дис- циплинируя, в какой-то мере формализуя процесс своего мыш- ления, командир (оператор) должен стремиться каждую за- дачу рассматривать в рамках одного из методов и, только до- стигнув решения (или убедившись, что оно не получается), переходить к другому методу. Рассмотрим следующую задачу. Предположим, что две враждующие группировки готовятся к боевым действиям; они доставляют вооружение и повышают боеготовность. Средний прирост вооружения в единицу времени одинаков. Этот процесс показан на рис. 30, а. Как видно из графиков, скорость при- роста зависит от боеготовности: можно повысить боеготовность ценой снижения скорости доставки вооружения. Каждая из сторон получает полную информацию о противнике, одпако с запаздыванием, что влечет за собой ошибки в текущей оценке. Стороны могут начать действовать в любое время для уничто- жения у противника средств доставки вооружения и самого вооружения. Часть своего вооружения нападающая сторона при этом расходует, зато у противника снижаются прирост и количество вооружения. Зависимость изменения скорости при- роста от фактических затрат средств нападающей стороной (при различной боеготовности) показана на рис. 30, б. Сокра- щение времени боеготовности дает возможность нанести удар более сосредоточенно и с большим эффектом. Соответствующая зависимость показана на рис. 30, в. Таким образом, стратегия выжидания связана со следующей альтернативой: вооружаться или повышать боеготовность (ценой некоторого снижения темпа вооружения) так, чтобы не оказаться слабее. Если бы не было ошибок в оценке противника, то задача имела бы од- нозначное математическое решение. Поскольку одно из пред- положений состоит в равенстве исходных ресурсов, то, вообще говоря, обе стороны могут вести себя одинаково. Одной из стратегий является отказ от доставки дополнительного воору- жения и обращение всех сил на повышение боеготовности. Но истинное положение дел партнера неизвестно, и это вносит ту неопределенность в ситуацию, которая приводит к кон- фликту. Допустим, что стороны решили гарантировать себя от нео- жиданностей и ориентироваться на максимальную интенсив- ность накопления оружия противником за время запаздыва- ния информации о противнике. Нетрудно убедиться, что это ведет к накоплению вооружения. Если при этом одна из сторон проявит благоразумие и более точно оценит ситуацию, то она сможет за счет повышения боеготовности получить преиму- щество. Гарантия оказывается обманчивой. 138
Задавшись ошибками оценки, можно получить однозначное решение. Но как задаться? Это тот случай, когда слишком велик риск. Необходимо помнить, что противник может напасть в любой момент. Не выгоднее ли напасть первым? Стратегия а Время Боеготовность стороны, подверг- шейся нападению: высокая низкая Темп нарас- тания воору- жения усто- роны,подверг- шейся напа- дению Боеготовность нападающей стороны Количество средств, участвующих в нападении Количество уничтоженного Количество средств, участвующих в нападении в Рис. 30. Соотношение сил в военной игре нападения состоит в выделении ресурса и распределении его между средствами доставки вооружения и самим вооружением. Переход от стратегии выжидания к стратегии нападения до- пустим только в том случае, если будет достигнуто ощутимое преимущество. 139
Диапазон задачи можно изменять от тактики изолирован- ных мелких подразделений, снабжение которых находится под контролем противника, до стратегии крупных формирований. Представляет интерес поведение человека в конкретном при- мере. В определенной мере оно было оценено в двусторонней игре с посредником, который информировал игроков о дейст- виях партнера, вводя при этом запаздывание. Испытуемый контингент состоял из лиц с хорошей математической подго- товкой, способных быстро ориентироваться и производить рас- четы, но неспециалистов в военном отношении, поэтому ре- зультат ни в какой степени не отражает оперативной идео- логии. Поведение играющих сильно зависит от масштаба игры. В масштабе мелкого формирования (первый вариант) 60% игроков либо интенсивно доставляют вооружение, либо напа- дают; однако, если предполагается играть за крупную группи- ровку (второй вариацт), 70% играющих ведут себя осторожно. При первом варианте игры в 40% партий с самого начала определяется показательный закон нарастания вооружения и только 5% игроков пытаются «удержать» партнера, ограничи- вая доставку оружия. Все они объясняют свое поведение стремлением обеспечить максимальную боеготовность. 25% иг- роков нападают, как только расчетная величина ущерба, нано- симого противнику, достигнет 50%. 60% игроков склонны к преуменьшению сил противника. Во втором варианте 10% игроков предпочитают вообще воз- держаться от увеличения вооружения до тех пор, пока явно не наметится противоположная тенденция у противника. В тех случаях, когда запаздывание не вводилось и об этом было из- вестно играющим, половина партий не состоялась: никто не наступал первым. Интенсивное накопление вооружения имело место в 30% игр, и только 10% игр закончилось нападением. Последующий анализ показал, что 70% играющих прини- мали решения, довольно близкие к оптимальным. По-видимо- му, неоправданный риск в’ игре малого масштаба объясняется психологическими мотивами, которые связаны с символическим личным участием в операциях и связанным с этим престижем. Испытуемые лица привлекались к анализу поставленной задачи и составлению плана решения с помощью изложенной выше общей теории, что позволило сделать некоторые выводы. Мы опустим математическое описание задачи; в данном слу- чае оно не составляет труда. Итак, будем считать, что исход- ное описание дано графиками, показанными на рис. 30. Задача относится к первому типу, так как заданы: состоя- ние войск, цель, ограничения. Требуется определить способ действий. Метод преобразований в качестве второго этапа (после опи- сания) требует выбора основных признаков описания. В дан- 140
ном случае в качестве признаков можно принять количество вооружения и время боеготовности. Третий этап состоит в воздействии на признаки. Воздейст- вие может состоять в следующем: 1) не изменять признаки; 2) выбрать темп доставки вооружения исходя из какого-то предположения о противнике (время боеготовности при этом определится однозначно); 3) выбрать темп вооружения исходя из оценки противника с учетом возможной ошибки. Предполо- жение о противнике может состоять в том, что ему приписы- ваются собственные намерения. Четвертый этап состоит в сокращении допустимых способов воздействия. На основании предыдущего это можно сделать, отбросив явно невыгодные способы поведения каждой из сторон. На пятом этапе составляется новое, уточненное описание задачи. Уточнение (и упрощение) достигается за счет умень- шения области неопределенности. Цикл решения повторяется, пока не будет сделан окончательный вывод. Этот вывод при- нимается к реализации и действует до тех пор, пока не будет получена новая информация о противнике. Как уже было сказано, применение метода выделения при- знаков также начинается с выбора основных признаков задачи. Примем исходные признаки такие же, как и в предыдущем методе, — количество вооружения и время боеготовности. Тре- тий этап — воздействие на признаки — также совпадает. Допу- стим, что результат нас не удовлетворяет ввиду неопределен- ности. На четвертом этапе можно попытаться составить новое описание задачи, предположив, что ошибка в информации о противнике отсутствует. Это вносит определенность, но вместе с тем и элемент риска, который следует устранить на последу- ющих этапах. Пятый этап состоит в выборе новой группы при- знаков. Примем, что достаточным признаком является скорость вооружения. Повторив весь ход рассуждений, мы можем ос- таться неудовлетворенными результатами. Сформулируем но- вые признаки, например: количество вооружения, ускорение темпа вооружения и время боеготовности. Решение будет счи- таться принятым, когда рациональные (т. е. способные оказать влияние на ход событий) признаки будут рассмотрены. Перейдем к методу декомпозиции. Предположим, что зави- симость между темпом вооружения и боеготовностью мы учтем на уровне координации. Тогда на втором этапе работы выби- раются подзадачи: 1) оценка противника; 2) определение рационального темпа вооружения; 3) определение рациональ- ной степени боеготовности. На третьем этапе — выбор основ- ных признаков подзадач — можно принять: для первой подза- дачи — количество оружия и боеготовность противника, для второй — количество и темп роста вооружения у себя, для третьей — время боеготовности и скорость ее изменения. Коор- 141
динация первой и второй подзадач состоит в согласовании коли- чества вооружения в соответствии с целью, второй и третьей подзадач — в выполнении зависимости между временем боего- товности и скоростью роста вооружения, показанной на рис. 30, а, первой и третьей подзадач — в выборе рациональ- ного (с точки зрения цели) времени боеготовности. Четвертый этап состоит в решении подзадач. Пятый — в новой формули- ровке исходной задачи с учетом полученных решений. Напри- мер, можно считать независимыми затраты вооружения на подавление средств доставки вооружения от затрат на унич- тожение вооружения противника и на этом основании строить новую декомпозицию. В данной задаче метод декомпозиции по сравнению с предыдущими методами более свободен в выборе точек зрения, но так бывает далеко не всегда. Применение метода аналогий требует набора решенных за- дач, из которых выбирается сходная. Такими задачами могут быть: определение оптимальной стратегии выжидания при из- вестной статистике ошибок оценки противника и идеальной боеготовности, оптимальное (в смысле нанесения наибольшего ущерба) распределение ресурса нападения при заданных веро- ятностных характеристиках боеготовности и т. д. Это расчет- ные задачи, для которых может быть получено точное реше- ние. Сходство и различие с исходной задачей можно устано- вить на основании признаков, которые должны быть сформу- лированы. Признаками в данном случае являются условия задачи и ограничения: наличие и характер ошибок оценки про- тивника, влияние боеготовности, цель задачи. Примем в каче- стве первой аналогии оптимальную стратегию выжидания. Статистика ошибок известна, время приведения в боевую го- товность равно нулю. Следующий этап состоит в синтезе но- вой, более близкой задачи. Введем в аналогичную задачу конеч- ное время принятия боеготовности в соответствии с рис. 30, а. Аналогия усилится. Решим новую задачу одним из рассмотрен- ных методов и найдем дополнительные признаки, не указан- ные в первоначальном описании. После этого можно перейти к заключительному этапу первого цикла решения: составление нового, более четкого описания исходной задачи. Метод обращения задачи требует предварительного состав- ления иерархии решений подобно рис. 31. Классификация может разрабатываться формально, включать эвристические эле- менты. Задача может быть обращена путем отбора результата, удовлетворяющего цели. Определение признаков задачи при выбранном исходе не отличается от предыдущих методов. Тре- буемое преобразование осуществляется путем вариации при- знаками, т. е. в конечном итоге путем изменения факторов, по- добных показанным на рис. 29. Если решение не удовлетворяет, составляется новое описание, из которого исключаются нера- циональные классы, разукрупняются оставшиеся и добав- 142
ляются новые. Напомним, что первоначальная классификация должна включать как желательные, так и нежелательные ис- ходы, с тем чтобы отсечь неразумные действия (такие, кото- рые могут привести к нежелательному исходу). Процедура обращения может быть повторена и без изменения классифи- кации. Анализ приведенного примера подтверждает ту точку зрения, что человек руководствуется приемами, которые укла- дываются в одну из методических схем, при этом субъективизм проявляется даже в простой и безобидной игре. Формализация различных методов применительно к опера- тивным задачам одного типа и характера будет, по-видимому, содержать много общего: описание (язык), классификацию признаков, вид преобразований и т. д. Это внушает оптимизм в отношении возможности одновременного применения несколь- ких методов, что позволяет сравнивать решения и взаимно сти- мулировать программы. Если рассматривать разумное поведение как сочетание спо- собности предсказывать результат применения выбранной стра- тегии и сравнивать его с целью, то необходимо отметить, что именно цель не бывает четко определена. В этом состоит одна из трудностей. Цель сражения обычно формулируется старшим начальником в терминах вполне понятных, но недостаточных для формализации. Командиру, которому поставлена задача нанести удар по объекту противника, совершенно ясна цель, поэтому такая задача может быть полностью формализована. Однако поставим себя в положение командира, который ведет бой с превосходящими силами противника. Допустим, ему по- ставлена цель: «выйти из боя и оторваться от противника с наименьшими потерями». По-видимому, более конкретной цели от старшего командира требовать нельзя. И тем не менее эту цель можно воспринять по-разному. Например, можно поста- вить такую цель: выйти из боя, нанеся противнику определен- ный ущерб, п этим избавиться от преследования; можно ухо- дить без боя, оставив заслон сдерживания, заведомо обречен- ный на гибель, и такой ценой спасти основные силы — это конкретизация цели и в какой-то мере путь решения задачи. Практически цель всегда настолько тесно связана с задачей, что восприятие в какой-то мере ее специализирует в зависи- мости от личных качеств командира, на что рассчитывает из- давший приказ. Здесь есть и эмоциональная сторона. Ненависть к врагу может иногда подсказать больше, чем многолетний опыт. В принципе не видно причин, по которым нельзя было бы учесть эмоции в формальном описании. Уточнение цели можно включить в решение. Цель (если она поставлена) есть ограничение, которое должно быть вы- полнено. Внутри ограничения вместе с поиском решения произ- водится поиск новой, более крнкретной цели (целей). Пред- ставляется, что метод декомпозиции и метод обращения задачи 143
Рис. 31. Возможные исходы решений
могут помочь лучше других методов. Метод декомпозиции тре- бует координации подзадач на более высоком уровне; такая координация может состоять в определении соответствия цели средствам. Метод обращения задачи содержит предпосылку неожиданности, которая сопутствует творческому поиску. Уточ- нение цели, выбор оригинальной, неожиданной цели, способ- ной дезинформировать и поставить в тупик противника, но в то же время не выходящей из «пространства допустимых це- лей», т. е. из заданных ограничений, требуют критерия оценки пригодности цели. Ранее в качестве такого критерия принима- лась степень достижения цели, но теперь сама цель включена в сферу поиска. Критерий должен быть четким, однозначным, «хорошо определенным». Рассмотрим вопрос о волевом факторе. Воля может быть проявлена на любом этапе с целью отсечь малоперспективные направления и упростить дальнейшие действия. Однако, если нет жестких ограничений во времени и возможностях, волевой фактор не всегда обязателен, а иногда нежелателен. На послед- нем же этапе, когда утверждается решение, волевой фактор необходим. В заключение рассмотрим исторический пример примене- ния метода обращения в крупном масштабе. При разработке плана летней кампании 1944 года основным вопросом был вы- бор направления главного удара. Можно было искать слабое место в группировке противника (такчасто и поступали ранее), но ситуация заставляла действовать по-другому. Генерал ар- мии С. М. Штеменко пишет: «Итак, где же наносить решаю- щий удар? Новый и новый анализ сложившейся стратегиче- ской обстановки все более убеждал нас в том, что успех лет- ней кампании 1944 года надо искать именно в Белоруссии и на Западной Украине. Крупная победа в этом районе позво- ляла наиболее коротким путем вывести советские войска на жизненно важные для третьего рейха рубежи. А вместе с тем создавались и более выгодные условия для нанесения мощных ударов по войскам противника на всех других направлениях, в первую очередь на южном, где уже сложилась сильная груп- пировка наших войск» Ч Диалектическая идея: наиболее коротким путем вывести советские войска на требуемые рубежи — была преобразована в конкретное решение, отражавшее последовательность операций р летней кампании. 1 С. М. Штеменко. Генеральный штаб в годы войны. М., Воен- рздат, 1968, стр. 226»
ГЛАВА 6 КОЛЛЕКТИВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ .. Практическое распоряжение... должно быть поручаемо одному товарищу, извест- ному своей твердостью, решительностью, смелостью, уменьем вести практическое дело, пользующемуся наибольшим дове- рием. В. И. Ленин 1. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ Единоначалие является фундаментальным принципом строи- тельства вооруженных сил. Единоначалию сопутствует кол- лективная форма анализа ситуаций и подготовки решений. В. И. Ленин неоднократно подчеркивал важность единона- чалия. В то же время В. И. Ленин считал, что всесторонняя, глу- бокая оценка ситуации, учет разнообразных факторов и под- готовка эффективных решений, особенно в ограниченное вре- мя, под силу только коллективу. «Коллегиальность необходима для решения дел государства рабочих п крестьян». И в то же время: «Дальше абсолютно необходимого минимума коллеги- альность не должна идти... Безответственность, прикрываемая ссылками на коллегиальность, есть самое опасное зло...» «...Определенное лицо целиком отвечает за ведение определен- ной работы» 1 2. Особое внимание В. И. Ленин уделял контактности и сра- ботанности коллективов: «...Только благодаря полному знаком- ству членов коллегии между собою, знанию оттенков мнений, доверию, можно... выполнять работу»3. К вопросам о подго- товке решения и принятии решения, об ответственности и кон- троле исполнения В. И. Ленин возвращался во многих трудах. 1 В. И. Ленин. Поли. собр. соч., т. 39, стр. 45, 46. 2 В. И. Лени н. Поли. собр. соч., т. 52. стр. 23. 3 В. И.. Ленин. Поли. собр. соч., т. 40, стр. 239. 146
На основе глубоких социологических исследований, проведен- ных в разное время, В. И. Ленин существенно развил военную науку, в частности по многим вопросам организации воору- женных сил. Каждое войсковое формирование — это социальный орга- низм, в котором действуют объективные закономерности. Диа- лектическое единство единоначалия в руководстве и коллеги- альности при обсуждении обеспечивает эффективное управле- ние войсками. Как индивидуальной, так и коллективной деятельности, взятой порознь, присущи определенные трудности. Можно отметить следующие трудности индивидуальной деятельности. Ограниченность мыслительных возможно- стей индивидуума. Была сделана интересная попытка 1 сравнительной оценки интеллектуальных способностей людей. Людям различного возраста, профессии и уровня образования предъявлялись тесты (вопросы и задачи), не требовавшие для решения специальной подготовки. По совокупности результа- тов выставлялись очки. В упрощенном виде результаты приве- дены на рис. 32. По оси абсцисс отложена «относительная ин- теллектуальность», вычисленная по числу очков, по оси орди- нат — частость (относительное количество людей, получив- ших одинаковое число очков). Оказывается, что при неограни- ченном времени решения разница между способностью раз- личных людей решать задачи не так уж велика: отличие от среднего уровня (которое в какой-то мере следует отнести еще и за счет подготовки и эмоциональных факторов) не превы- шает 30—40%. Случаи исключительной одаренности в счет не идут. При ограничении времени решения разброс увеличи- вается, а среднее число очков падает более чем на 30%. 1 Wechsler D. Measurment of Adult Intelligence. Baltimore, 3-rd, 1944. 147
Задача масштаба батальона превосходит наиболее сложные тесты по количеству информации приблизительно в 5—10 раз. Можно с полным основанием утверждать, что большое коли- чество военных задач, особенно более крупного масштаба, тре- бует коллективного анализа. Медлительность процесса восприятия ин- формации и мышления. Эволюция выработала опреде- ленную, оптимальную с точки зрения повседневной жизни скорость мышления. Социальное и профессиональное воспита- ние улучшает восприятие и ориентацию, развивает абстрактное мышление и быстроту сравнительного анализа. Природа чело- века позволяет ему довольно быстро ориентироваться в неожи- данной ситуации, но он пасует там, где требуются сложные вы- числения. Физиологические пределы скорости мышления все же невысоки. Человек способен принимать в секунду не более 100 двоичных единиц смысловой информации, а диалог ведется со скоростью 30 двоичных единиц в секунду. Вычисляя, чело- век способен перерабатывать 20—30 бит информациях в секун- ду. Существуют примеры феноменальной скорости счета в уме (до 200 элементарных сложений в секунду), но лица, обладав- шие такими способностями, редко сочетают их с умением бы- стро ориентироваться в обстановке. Если не говорить о редчай- ших феноменах, не видно реальных возможностей и перспек- тив существенного увеличения скорости мышления. Субъективность индивидуального мышле- ния. Военные и жизненные ситуации описываются настолько большим числом признаков, что все их учесть невозможно. Поэтому применяется факторизация, выявление нескольких ос- новных, определяющих признаков. Индивидуальная фактори- зация почти всегда субъективна. Одной из основных причин этого является физиологическое свойство предпочтений: чело- веку свойственно переоценивать большие шансы на успех и недооценивать меныпие либо чрезмерно повышать удельный вес факторов, которые он считает главными, и снижать удель- ный вес факторов, которые он считает второстепенными. Субъ- ективизм присущ в той или иной степени всем без исключе- ния людям и проявляется тем сильнее, чем меньше времени на размышление. Субъективное восприятие ситуаций влечет за собой субъективность решения. Непосредственным следствием является стереотипность решений, привычный способ поведе- ния. Устранение субъективизма под воздействием внешней информации — явление редкое. Человеческая природа такова, что способ переработки информации тщательно ограждается от внешнего влияния. В этом состоит диалектика взаимодей- ствия с внешним миром. «Приспособительный конформизм» — отрица- тельное явление в социальной психологии. Формируя свое мне- ние (проект решения), человек учитывает (иногда подсозна- 148
тельно) давление общего мнения или мнения каких-то лиц, от которых он находится в зависимости. Даже в тех случаях, когда дело не очень серьезное, требуется большое мужество и независимость, чтобы предложить малопопулярное решение. Это не столько страх перед неудачей и санкциями, сколько эмоциональное подавление альтернатив, которые не соответст- вуют общепринятым взглядам. Иногда искажается и вытес- няется та информация, которая побуждает мыслить в другом направлении. Предшествующие неудачи и трудности, вызван- ные непопулярными поступками и мнениями, усиливают при- способительные тенденции и порождают неуверенность и но- вые неудачи. Особенно опасны проявления приспособитель- ного конформизма, когда он приобретает групповой характер. Альтернативой является волюнтаризм, нежелание счи- таться ни с объективными законами, ни с чьим бы то ни было мнением. Психологическая тенденция волюнтаризма — дейст- вовать вопреки законам, правилам и мнениям — в большин- стве случаев не осознается субъектом. Приспособительный конформизм и волюнтаризм — две стороны одной медали. Характерно, что в соответствующих условиях они могут прояв- ляться у одних и тех же неустойчивых в моральном и волевом отношении лиц в зависимости от служебного положения, объ- ема власти и степени подконтрольности. Такие лица неизменно ощущают на себе невидимый фантастический «медальон Шек- ли» — устройство, регистрирующее претензии к владельцу. Когда сумма претензий превысит критическую величину, ме- дальон взрывается 1. Перечисленные выше недостатки индивидуальной деятель- ности существенно уменьшаются, а иногда полностью устра- няются в коллективе. При коллективной работе происходит перестройка. Повышается восприимчивость, усиливается реак- ция, растет самокритичность под влиянием группового кон- троля. Во всем этом проявляются важнейшие социальные осо- бенности человека. Коллектив обладает могучим стимулирую- щим действием. Воздействуя на мысли и чувства инди- видуума, коллектив способен сыграть роль «спускового меха- низма» для «лавины» мыслей и направить «лавину» в нужное русло. Это немаловажное обстоятельство. Организация мыш- ления в определенном направлении требует непрерывного на- пряжения воли, что не для всех видов деятельности одинаково легко осуществить. В большей степени это доступно ученым, для которых эффективная самоорганизация и самоконтроль мышления — профессиональная необходимость. Но это дается недаром и нередко приводит к ослаблению контроля за пове- дением. Индивидуум, расходующий значительную часть воле- вых усилий для управления людьми, должен прежде всего 1 Речь идет о повести Р. Шекли «Билет на планету Транай». 149
контролировать свои поступки и не всегда в состоянии сохра- нить в течение длительного времени требуемую внутреннюю мобилизованность мышления: слишком много отвлекающих причин. Коллектив обеспечивает психологически естественное сдерживание и ограничение, облегчает удержание мыслитель- ного процесса в целесообразных рамках, устраняет как кон- формизм, так и волюнтаризм. Высокая эрудированность коллектива. Насы- щенность разнообразной техникой и большое количество спе- циалистов различного профиля требуют от руководства разно- сторонней специализации. Одному человеку, как бы образован он ни был, не под силу овладеть на требуемом уровне всеми отраслями знаний — от механики до социологии. В то же вре- мя для подготовки важного оперативного решения такие зна- ния бывают необходимы. Консультации мало могут помочь в процессе формирования основной идеи решения, хотя для оценки идей эта пассивная форма сотрудничества играет свою роль. Руководитель не может быть специалистом одинаково высокого класса в каждой области. Он не в состоянии вклю- чить в процесс своего мышления информацию, которая ему не понятна и не всегда будет в состоянии сформулировать спе- циальный вопрос так, чтобы получить полезные сведения. Между властью и уровнем технической осведомленности может возникнуть расхождение. Чем более разнообразным становится вооружение, тем больше отличается по своему профилю под- готовки личный состав. В связи с этим взаимопонимание и взаимодействие усложняется. Это неизбежно должно привести (и приводит) к повышению объединяющей роли и усилению власти командира — единоначальника, который хотя и не вла- деет каждым видом оружия в равной с подчиненными степени, но в силу своей разносторонности и наличия комплексных, системных знаний способен координировать действия. Но раз- носторонности мало, нужны и глубокие специальные знания во всех областях. Коллективная деятельность активно объединяет всех, кто может оказаться полезным. Реализация решения. Для проведения принятого командиром решения в жизнь необходимо, чтобы оно было по- нято исполнителями и чтобы оно овладело ими. Марксистский тезис о том, что идея, овладевшая массами, становится мате- риальной силой, в полной мере относится и к военному делу. Только глубокое понимание своей задачи, ее места в общей задаче и твердая уверенность в правильности действий могут породить инициативу и стремление выполнить приказ любой ценой. Наряду с высокой дисциплиной и высоким моральным духом необходимо глубокое знание обстановки и содержания решения. Информационные каналы, которыми располагает командир (включая технические средства и личное общение), позволяют поставить задачу любому из подчиненных, но эти 150
каналы в силу ограниченности языка и времени недостаточны для передачи всей глубины замысла, анализа сопутствующих обстоятельств, внутренней убежденности. Другое дело, если определенный коллектив непосредственно и активно участвует в процессе подготовки решения. Все вместе и каждый в отдель- ности связаны направлением, ходом мыслей, единой идеей, возникшей вне, но в то же время как бы и внутри каждого. В этих условиях чужое мнение, критика, даже отвлеченное высказывание могут сыграть роль «спускового механизма», вызывающего «лавину» новых мыслей. Возникает взаимопони- мание сотрудничества, которое не может быть достигнуто са- мыми подробными разъяснениями. При выполнении решения появляется новая информация и изменяется ситуация; часто реальный ход событий отклоняется от плана. Не всегда воз- можна полнота и непрерывность централизованного управле- ния на всех этапах боевых действий. Поэтому необходимо про- вести в жизнь дух решения, к этому должна быть направлена исполнительность и инициатива подчиненных. Подобная задача лучше решается, если исполнители думали вместе, участвовали в подготовке решения. Вместе с тем в коллективной работе имеются и трудности. Недостаточная пропускная способность ка- налов общения. С помощью технических средств и специ- ального языка можно в какой-то мере повысить пропускную способность слухового канала и подключить зрительный канал. Однако существует следующее сильное ограничение: при опре- деленных условиях, особенно при интенсивной умственной ра- боте, мозг сам ставит информационный барьер, усиливая селек- цию потока сообщений. Искажение в процессе информационного об- мена. Речь идет как о технических, так и о языковых иска- жениях: неудачное выражение, неточный выбор слова — все это равносильно шуму, который накладывается на основную информацию. В результате возникает неодинаковое понимание. Разветвление решения в процессе его раз- работки, профессиональная и индивидуальная специализа- ция задачи. Чем больше конкретизация, тем в большей степени подрешения (части решения), приобретая самостоятельность, удаляются друг от друга, как ветви дерева, расходящиеся от ствола. Весьма важно, чтобы контролировалось соответствие подрешений замыслу и цели. Для контроля необходимо пол- ное и всестороннее знание идеи решения, ясное ее понимание. Разумеется, каждый человек лучше проникается духом собст- венного решения. Поэтому только единоначальник способен своевременно заметить появление на дереве чужеродных ветвей. Чувство коллективной ответственности спе- цифично, оно не может быть таким определенным, как чувство индивидуальной ответственности. В коллективе иногда возни- 151
кает тенденция к бесконтрольному доверию, особенно при дли- тельных дружественных связях. Волевой фактор наиболее ярко проявляется у человека при предоставлении ему прав едино- начальника. Сказанное не исчерпывает всех особенностей индивидуаль- ной и коллективной работы, мы упомянули только о самом су- щественном для подготовки и принятия решения. 2. КОЛЛЕКТИВ „РУКОВОДИТЕЛЬ — ПОДЧИНЕННЫЕ" Группу с общими интересами, члены которой имеют инди- видуальные, не вполне совпадающие интересы, называют коа- лицией (здесь это чисто математический термин). Группу с полностью совпадающими интересами будем называть содру- жество. Рассмотрим работу двух смежных ступеней иерархической структуры. Эта специфическая группа находится в отношении взаимной подчиненности. Будем ее условно именовать Р—П (руководитель — подчиненные). Группа Р—П в зависимости от стиля взаимоотношений может действовать как коалиция либо как содружество. В со- дружестве (в отличие от коалиции) любые противоречия раз- решаются в пользу общих интересов. В начале совместной дея- тельности часто образуется коалиция, которая может сохра- ниться, перерасти в содружество или разрушиться. Представ- ляет интерес установить, как это происходит. В группе Р—П имеются взаимные обязательства. Руководитель обязан: — ставить выполнимые и обещающие успех задачи; — пополнять ресурсы (людьми, техникой, информацией об общей обстановке); — организовывать взаимодействие. Подчиненный обязан: — выполнять задачу; — информировать о своих возможностях (материальных и моральных ресурсах); — информировать о противнике на своем участке. Предполагается, что группа Р—П действует длительное время. Критерием эффективности для участников и группы в целом является суммарный успех при ограниченном суммар- ном ресурсе. Решения, принимаемые руководителем и подчиненным, ос- новываются на эффективности и обязательствах. Подчиненный заинтересован в успехе и в сохранении жизнеспособности (по- полнении ресурса). Ему нежелательны как слишком легкие (невелик успех), так и слишком тяжелые (велик расход ре- сурса) задачи. Получение информации о противнике и своих войсках тоже требует затрат (например, разведка боем или уве* 152
личение численности штаба). Недостаток информации умень- шит успех подчиненного, поэтому экономить на разведке нуж- но осмотрительно. Подчиненный стремится увеличить свой ресурс и для этого может преуменьшить возможности и пре- увеличить трудности (допустимости таких поступков с мораль- но-этической стороны пока не касаемся). Однако подобная тенденция может привести к получению неперспективных за- дач; нельзя забывать и о «наказании»: снижение ресурса за неблаговидную репутацию. Перейдем к руководителю. Слишком сложные задачи не будут решены и повлекут большие потери. Нужно обеспечить подчиненных ресурсом, учесть дальнейшие действия и разви- тие событий. Добиваясь наибольшего суммарного успеха, не всегда можно считаться с успехом каждого из подчиненных, в исключительных случаях жертвуя частью ради целого. Все это — противоречия. Существуют частные оптимумы поведения относительно каждого из подчиненных, однако может не суще- ствовать абсолютного оптимума, а если он и существует, то найти его обычно невозможно, так как руководитель и подчи- ненный располагают неодинаковой информацией и, следова- тельно, по-разному оценивают ситуацию. Компромисс, прими- рение противоречий невозможны, противоречия необходимо радикально разрешить. В какой-то мере удается проследить работу группы Р—П на коалиционной игре. Группы А и Б, состоящие из двух человек каждая (руководителя и подчиненного), сорев- новались на тактической задаче. Обстановка наносилась на карты. Каждому подразделению (в зависимости от рода войск) придавался вес в условных единицах. Успех оценивался в та- ких же единицах. Суммарные веса войск каждой стороны были равны. Общий ресурс (на весь цикл задач) был ограничен, но возрастал при выполнении задач на 50% успеха. От участников требовалось в ограниченное время принять ряд решений, кото- рые оценивались посредниками; в зависимости от результата назначались поощрения и взыскания (в условных единицах). Обстановка на картах участников отличалась от обстановки у посредников: руководители располагали менее подробными данными, чем подчиненные. Кроме того, вносились неодинако- вые искажения. Первый этап состоял в изучении карт и выдаче подчинен- ными своим руководителям информации об обстановке. Раз- решалось вносить искажения, причем ресурс подчиненных уве- личивался на 20% искаженных условных единиц (безразлич- но—-своих или противника). Эту «премию» можно было использовать как угодно. Цель «премирования за ошибки» со- стояла в том, чтобы учесть возможную экономию сил на раз- ведке и обработке данных. Второй этап: руководители прини* мали информационное решение на основании своих карт и 153
данных, полученных от подчиненных. На третьем этапе руко- водители принимали оперативное решение: ставили задачи и распределяли ресурсы (с учетом предыдущих результатов). Следующий этап состоял в подготовке подчиненными своих, более детальных оперативных решений, после чего все мате- риалы передавались в посреднический аппарат для анализа. Если суммарный успех в пяти задачах подряд был ниже неко- торого уровня, коалиция считалась разрушенной. Игра далека от практических ситуаций, но в ней возни- кают интересные психологические коллизии. Она вызывает спортивный интерес и протекает серьезно. Типичный ход со- ревнований приведен в табл. 9. Таблица 9 з сх к Исходные силы (услов- ные единицы) Информа- ция от П к Р (условные единицы) Премии за ошибки (условные единицы) Важность задачи Успех коалиции (условные единицы) Поощрение за решение задачи и пополнение (условные единицы) Стороны 1 2 3 4 5 6 7 8 100 114 126 141 135 145* 168* 192* 100 96 92 90 90 94 90 86 80 100 100 120 135 105 148 70 66 50 90 70 64 60 4 2 5 4 0 8 4 6 6 8 0 4 6 6 10 10 20 40 20 30 40 15 0 10 0 -10 — 10 -20 + 10 + 10 +30 -10 +20 + 30 + 40 -10 -10 -30 + 10 -20 —30 —40 + 10 + 10 + 10 —10 +10 + 15 —20 —10 —10 —10 0 0 -20 —10 * Содружество Вначале обе стороны имели равные силы — по 100 условных единиц. Тактическая обстановка была тоже примерно равная. Свои доклады руководителю подчиненные построили по-раз- ному: подчиненный стороны А исказил 20 условных единиц (сообщив правильные данные относительно 80), на стороне Б подчиненный исказил 30 единиц. В поставленной задаче руко- водитель стороны А потребовал выигрыща в 10 единиц, а ру- ководитель стороны Б — 15 единиц. Подчиненные выработали решения, и в результате их оценки посредниками было уста- новлено, что сторона Б должна проиграть 10 единиц. Так как сторона А выполнила задачу, она получила 10 единиц усиления и 4 единицы «премии» за искажение информации. Их силы вы- росли до 114 единиц, в то время как силы Б сократились до 154
96 (с учетом 6 единиц «премии»). Во второй и в третьей игре сторона Л снова выиграла; в третьей игре — больше, чем ожи- дал руководитель (20 единиц), однако пополнение сторона А получила только в объеме выполненной задачи. В четвертой игре руководитель стороны А, раздосадованный своей ошибкой в третьей игре, поставил слишком сложную задачу. Это повлек- ло за собой неудачное решение, и сторона А проиграла 10 еди- ниц. Однако сторона Б не получила усиления, так как ее успех был слуиайный и постановкой задачи не планировался. игре» В третьей и пятой играх сторона А играла удачно, а в шестой добилась решающего успеха. Начиная с шестой игры, образовалось содружество в группе стороны А. Сторона Б была наказана за большие неточности в докладе обстановки подчи- ненным; «премии» и необоснованная трудность поставленных руководителем задач (в надежде на большой выигрыш) мало помогли: почти всегда проигрывалось больше, чем планирова- лось. Сторона А тоже не бгыла абсолютно точна, но все же оши- бок было меньше: за все игры она получила 27 единиц «пре- мий», а сторона Б—36. Основная ошибка руководителя сторо- ны Б состояла в том, что он после первого проигрыша не мог правильно оценить обстановку и ставил невыполнимые задачи; в какой-то мере это было вызвано и недоверием к подчиненно- му, скрывавшему положение дел. Цикл игр был повторен с другой коалицией А, и здесь все шло иначе: после первого про- игрыша руководитель стороны Б поставил задачу проиграть не более 20 единиц; применительно к этой задаче было пред- ложено оборонное решение (не выигрывать), которое позво- лило пе проиграть ничего. Руководитель стороны А, планиро- вавший выигрыш, был наказан и силы уравнялись. На рис. 33 155
показаны законы распределения показателей игр. В коалиции «общий успех», «информация подчиненного», «поощрения» имеют трехмодальные распределения (с тремя максимумами); «важность задачи» имеет одномодальное распределение. Эти законы отражают стиль совместной работы коалиций. Стиль ме- няется, если руководителя и подчиненного поменять местами. В содружестве все распределения одномодальные (это может служить критерием различия). Можно отметить три характерных варианта коалиционного поведения. 1. Наилучшее выполнение коалиционных обязательств. Партнеры иногда тратили больше усилий, чтобы угодить друг другу, чем на соревнование с противником. 2. Партнеры не заботились о коалиции. Это никогда не обеспечивало длительного успеха, обычно коалиция разруша- лась. 3. Партнеры действовали согласованно, когда их представ- ления о намерениях противника совпадали; если же они не совпадали, то имели место попытки скрыть часть информации для ориентации партнера по коалиции в желаемом направле- нии. Процент разрушенных коалиций здесь минимален. Пере- ходу от коалиции к содружеству наиболее часто предшество- вал этот способ поведения. Партнеры хорошо понимают друг друга; подчиненный выдает только часть информации руко- водителю, зато самую главную (за счет этого получаются «премии») 1. Растут «поощрения» и «пополнения» за счет успеха. Содружества не возвращались к коалиции, но в некоторых случаях разрушались под давлением неудач. Почти всегда со- дружества выигрывали у коалиций. Одна из важнейших задач управления состоит в том, чтобы коллективы с самого начала действовали как содружества, а не как коалиции. 3. ВИДЫ И СТРУКТУРЫ Эффективность решения во многом зависит от вида и орга- низации работы. Наиболее простым видом совместной работы является об- суждение замысла решения. Предполагается, что замысел под- готовлен, его описание доступно для восприятия и проводится обсуждение. Каждый участник изучает замысел прежде всего в свете своей специальности и высказывает дополнительные соображения. В процессе обсуждения выявляются сильные и 1 В данном случае «премии» обоснованы. Руководитель и подчинен- ный настолько хорошо взаимодействуют, что на общение им приходится тратить минимальный ресурс* 156
слабые стороны, выкристаллизовывается главная часть замысла и определяется отношение к нему. На основании замысла вы- рабатывается решение. Обсуждение не обязательно должно привести к соглашению: противоречивые мнения учитываются при принятии решения. Важно, чтобы обсуждение носило ак- тивный характер и каждый излагал и отстаивал обоснованные аргументы, руководствуясь внутренней убежденностью. Следующим, более сложным видом коллективной деятель- ности является разработка замысла. Предполагается, что осно- ва замысла есть, однако полностью он еще не сформулирован. Требуются развитие, детализация, конкретизация замысла в со- ответствии со специализацией участников и выработка реше- ния. Должны быть определены этапы реализации решения, поставлены задачи войскам, определены способы боевого приме- нения оружия и способы взаимодействия. Если в процессе раз- работки не достигнуто единство, могут быть предложены вари- анты решения или его деталей, а также аргументация в пользу каждого варианта. Окончательный выбор остается за коман- диром. Объединение предложений применяется в тех случаях, ког- да решение должно состоять из достаточно слабо зависимых между собой частей. Предполагается, что имеется идея общего решения, что из нее вытекает автономность частных решений и что предложения (как согласованные, так и противоречивые) сформулированы. Задача коллективного органа подготовки ре- шения состоит в объединении предложений, устранении про- тиворечий, согласовании их во времени и пространстве, а так- же в определении конкретных способов реализации. Следующие виды коллективной деятельности имеют то отличие ат предыдущих, что в них не предполагается исход- ного замысла или идеи, которые можно положить в основу коллективной работы. Совместная выработка вариантов решения. В этом виде кол- лективной деятельности исходным пунктом служит общее ре- шение вышестоящего командира, постановка задачи. На осно- вании информации о ситуации производятся отбор и оценка основных факторов; Заслушиваются, анализируются и отби- раются предложения. Варианты доводятся до определенного уровня конкретизации. На основании оценки варианты могут быть отклонены, доработаны, дополнены, изменены или объ- единены. Когда по обоснованию конкурентоспособных (по эф- фективности) вариантов достигнуто соглашение, они докла- дываются командиру. Совместное мышление. Это высший вид коллективной дея- тельности, к которому следует стремиться. Оперативная группа должна провести весь цикл подготовки решения при макси- мальном интеллектуальном контакте. От начала ознакомления с обстановкой и до формулирования решения все должны 157
усвоить и понять ход мыслей каждого. Идея решения должна соединить в себе все полезное и выражать волю коллектива. Совместная деятельность людей основана на. характере взаимоотношений (связи) между ними, основными из которых являются следующие: связь командования (лидерства); такая связь не обяза- тельно должна быть определена служебным положением; она может возникнуть самопроизвольно, адаптивно, в процессе сов- местной работы; — связь взаимодействия; предполагается согласование дей- ствий в интересах общей цели; — связь информирования; взаимный обмен данными о дей- ствиях и намерениях; — связь оповещения, при которой осуществляется обмен сведениями об обстановке. Характер взаимоотношений определяет требования к про- пускной способности связи, с помощью которой осуществляется информационный обмен. Вторым важным фактором является структура группы. Виды структур были рассмотрены в главе 4. Представление о динамике коллективной деятельности дает экспериментальное исследование поведения групп, построенных по различным структурам. При этом выявляется ряд закономерностей. Рас- смотрим для примера эксперимент по подготовке информаци- онного и оперативного решений. Были созданы оперативные группы из 6 участников, имеющие различные структуры (см. главу 4). Никто из участников не знал ни структуры, ни парт- неров, сообщалось только число прямых каналов связи. Каж- дый получал часть описания обстановки и право на обмен письменными сообщениями через посредника. Ставилась одна из следующих задач: 1. Собрать недостающие сведения об обстановке. 2. Оценить соотношение сил («кто сильнее в данной обста- новке»). 3. Предложить решение: «наступать» или «обороняться». 4. Численно оценить эффективность предлагаемого ре- шения. Сообщение могло состоять либо из вопроса («Где стоят тан- ки?»), либо из ответа («О танках сведений не имею»), другие типы сообщения запрещались. В частности, нельзя было пере- давать какие-либо сведения без запроса. Работа группы пре- кращалась, когда хотя бы один из участников делал заявление, что решение получено. Если через определенное время таких заявлений не поступало, задача считалась нерешенной. Для оценки эффективности давалось несколько формул (сравнитель- но простых), каждый получал не более одной формулы. Одна из задач состояла в сосредоточении всех формул в одних ру- ках, так как порознь ими нельзя было пользоваться. Задачи 158
были составлены так, чтобы решения были однозначными. Результаты эксперимента приведены в табл. 10. За 100% при- нято время решения первой задачи звездной структурой. Как видно из таблицы, наибольшее время заняло решение четвертой Таблица 10 Результаты коллективного решения задач № по пор. Структура № задачи Относитель- ное время решения, % Правиль- ность реше- ния, % Случаи отказа, % Вскрытие структуры, % 1 Линейная 1 190 60 7 0 2 140 50 4 0 3 120 40 4 0 4 200 40 11 0 2 Кольцевая 1 130 60 6 0 2 120 55 3 0 3 100 45 4 0 4 200 45 9 5 3 Звездная 1 100 100 2 100 2 50 70 0 100 3 30 70 0 100 4 1’0 95 2 100 4 Сотовая 1 150 65 4 50 2 65 85 4 35 3 60 80 3 37 4 130 60 6 50 5 Многосвязная 1 140 90 4 72 2 70 90 2 36 3 50 90 2 30 4 150 76 3 60 6 Иерархическая 1 120 67 3 90 2 60 85 0 80 3 40 82 0 80 4 ПО 73 2 96 задачи. Быстрее всего она решена звездной структурой. Цент- ральная позиция быстро выявляла структуру, координировала усилия и собирала нужную информацию. Ответ всегда был правильным. Вторая и третья задачи правильнее всего реша- лись при иерархической и многосвязной структурах, хотя за- траты времени здесь были больше, чем при звездной структуре (многосвязная структура работала несколько медленнее иерар- хической, зато результаты были точнее). Линейная и кольцевая 159
структуры работали хуже других; обмен информации вну- три этих структур протекал вяло, с многочисленными бесплод- ными запросами, не имевшими отношения к делу. Наибольшее число необоснованных заявлений о том, что решение получено, относилось именно к этим структурам. В процессе накопления опыта скорость работы многосвязной структуры повышалась сравнительно мало; в то же время в звездной и иерархической структурах затраты времени заметно сокращались. Своеобраз- ный стиль поведения выявился у многосвязной структуры. Сначала вопросы носили нечеткий, расплывчатый характер, информация циркулировала неравномерно, некоторые связи бездействовали. Этот период «нащупывания» заканчивался неожиданно. Вдруг наступал перелом: повышалась активность всех позиций, корреспонденция приобретала острый и точный смысл, быстро находилось решение. Очень редко этот энергич- ный процесс безрезультатно затухал. Четвертая задача лучше всего решалась звездной структурой, преимущество которой было настолько значительным, что при первоначальном ана- лизе вызывало недоверие. Установлено, что четко поставленным задачам при полной (хотя и замысловато разобщенной) информации лучше всего соответствует звездная или иерархическая структура. В то же время для этих структур характерна наибольшая дисперсия времени решения, которая зависит не столько от содержания задачи, сколько от индивидуальных особенностей лица, нахо- дящегося на центральной (или верхней) позиции. При услож- нении задачи и введении неопределенности в информацию эти структуры начинают работать хуже: увеличивается число отка- зов и ошибочных решений. Процент дублированных вопросов в одни и те же адреса (этот показатель в какой-то мере харак- теризует уверенность в своих действиях и в правильности хода решения) при увеличении сложности задачи растет для звезд-* ной и иерархической структур. Наоборот, возможности мно- госвязной структуры в наибольшей степени проявляются в сложных задачах с неполной и даже противоречивой информа- цией. Отказов здесь почти нет и процент правильно решенных задач заметно выше. Равномерность загрузки каналов связи повышается при увеличении сложности задачи. Характерно, что задачи, для которых решения не существует, сравнительно быстро выявляются многосвязной структурой. Другие струк- туры безрезультатно работают с нерешаемыми задачами дли- тельное время. Интересным оказался эксперимент по определению пригод- ности различных структур для принятия организационного решения. Задача состояла в определении оптимальной струк- туры управления подразделениями, функции которых взаимо- связаны. Содержание функций и зависимости между ними были описаны и по частям розданы участникам. Сформулирована 160
была также совместная цель. Поскольку задана имела словес- ное (а не математическое) описание, точного решения для нее не существовало; поэтому оценка состояла в сравнении. Иерархическая, звездная и многосвяэная структуры выдали в качестве решения иерархическую структуру, кольцевая струк- тура предложила свою структуру, а сотовая — многосвязную. Линейная структура задачу не решила. По всей вероятности, наиболее близким к оптимальному было решение, полученное иерархической структурой. Бесспорным оказалось преимущество многосвязной струк- туры при решении сложных задач. Вместе с тем следует ука- зать, что эта структура наиболее сложна организационно и в практике наиболее дорога, поскольку требует максимального количества каналов связи. Многосвязная структура наиболее медлительна, причем медлительность и дороговизна быстро возрастают при увеличении числа участников: 20 участников при многосвязной структуре не смогли за 4 часа решить зада- чу, с которой легко справилась звездная структура за 35 ми- нут. При большом числе участников быстрее всего, как и сле- довало ожидать, работает иерархическая структура, хотя оши- бается чаще, чем звездная. Кольцевая и линейная структуры удовлетворительно работают при простых малоинформативных задачах; с ними они справляются лучше других. В многосвяз- ной и сотовой структурах в наименьшей степени проявляется снижение квалификации участников, если только они не попа- дают на руководящую позицию. Экспериментальным путем можно выявить возможности и недостатки конкретно ориентированных оперативных групп при различной структуре. Эксперименты могут оценить способность структур к использованию различных методов решения, форм коллективной работы и средств общения (связи). Перейдем к рассмотрению вопроса о методах коллективной деятельности при подготовке решений. Все методы, изложен- ные в предыдущих главах, оказываются действенными, одна- ко следует отметить некоторые особенности. Первая касается применения общей системы решения задач. Группа лиц, организованных в определенную структуру, изу- чает соответствующую систему в общем виде, специализирует ее применительно к классу решений (информационных, орга- низационных, оперативных), отрабатывает конкретные приемы, распределение функций и взаимодействие на типовых задачах. Эта часть работы является подготовительной и предшествует стадии обучения. Обучением руководит лицо, не входящее в структуру. Задачей обучения является групповое овладение методикой, отработка навыков, постепенное повышение точно- сти и скорости совместной работы. Необходимы контроль за процессом обучения и разбор каждой задачи для выявления недостатков в структуре и в подготовке отдельных лиц. 6 В. В. Дружинин, Д. С. Конторов 161
Вторая особенность связана с коллективным поиском идей. Один из интересных приемов такого рода иногда называют «мозговой атакой». Этот метод в течение последнего десятиле- тия нашел практическое применение в техническом творчест- ве хотя истоки его уходят в глубокую древность. В работу группы не вносится внешнего организующего начала, но внут- ренние элементы организации возникают самопроизвольно (спонтанно). Началу работы группы (состав ее не ограничен) предшествует краткая психологическая подготовка. Она отвле- кает людей от повседневных забот и привычного хода мыслей, концентрирует внимание, разрушает лишние связи с людьми и событиями, создает хорошее настроение, ослабляет самокон- троль и ответственность, в конечном итоге «освобождает мысли от оков». Считается полезным рассказ занимательной фантас- тической истории, сходной по ситуации. После этого следует краткая и ненавязчивая информация о ситуации и постановка задачи. Затем идет центральный этап: каждый излагает свое предложение, основную идею, кратко и предельно точно (1— 2 мин на выступление). Вопросы, обоснования, уточнения, ди- скуссия и критика не допускаются. Никаких ограничений на содержание идеи не накладывается: она может быть фантастич- ной, взятой из другой области, на первый взгляд нелепой и сколь угодно далекой от реализации. Обилие мыслей, сообра- жений, домыслов, теорий — вот что требуется. Все высказывания точно фиксируются для последующей об- работки, которая проводится группой экспертов, построенной по многосвязной структуре. Идеи классифицируются, устанав- ливаются связи, отбираются классы, имеющие прямое отноше- ние к задаче. Выявляются предположения, лежащие в основе каждой идеи. Систематизируются признаки предложений. Оце- ниваются реализуемость, возможные исходы, степени риска. Отбираются и описываются заманчивые идеи, формулируются и сравниваются предложения. Наконец, готовятся варианты решений. Другой способ поиска идей состоит в проведении игр. Роль игр в формировании, развитии и деятельности человека трудно переоценить. По большей части мы не отдаем себе отчета в‘ том, насколько велик игровой элемент в нашем поведении и •во всей нашей жизни. С помощью кратковременной подготовки большинство людей способны в значительной мере перевопло- титься, понять чужую роль и на какое-то время заставить себя принять ее. Военные игры возникли в глубокой древности и служили одним из методов оперативно-тактической подготовки. Первое формальное описание военной игры появилось в 1 Эрих Я н ч. Прогнозирование научно-технического прогресса. Мо «Прогресс», 1970. 162
1789 г., оно занимало 60 страниц текста. Распространение ста- тистической теории игр и вычислительных машин, имитирую- щих реальную обстановку с помощью математических моде- лей, позволило поднять военные игры на высокий уровень. Основным достоинством игры является ее спортивная, со- ревновательная форма, мобилизующая внутренние силы, со- здающая заинтересованность и другие положительные эмоции. Атмосфера соревнования способствует психологическому про- никновению в роль и перевоплощению. Военная игра связана с условным ритуалом, который создает необходимое настрое- ние. Подготовка игры включает составление замысла и плана, исходных данных и организационных мероприятий, определе- ние количества играющих и темпа игры, определение струк- туры групп, проведение репетиций и т. д. Обычно для прове- дения игры формируются три группы: играющая, обучающая и посредническая. Для проведения игры по подготовке реше- ния требуется составить план игры, описание ситуации и рас- пределить роли. Описание должно содержать количественные и качественные элементы. Необходимо всемерно расширять количественное описание, это дает возможность привлечь вы- числительную технику и повысить достоверность оцейок. Однако нельзя забывать о бесконечном разнообразии жиз- ни, которое невозможно уложить в цифровые рамки. Псевдо- научные математические выкладки типа расположения неко- торых идей по шкале весовых коэффициентов (ночной отдых— 0, дневной отдых — 10, прием пищи —- 30, бой — 100) не могут приниматься всерьез. После изучения плана, правил и ролей проводится игра. Поведение участников, их решения и сообра- жения по вопросам, имеющим отношение к поставленной за- даче, фиксируются, систематизируются и обрабатываются. На основании результатов вносятся изменения в план игры и проводится столько «матчей» (без замены или с заменой участ- ников), сколько требуется. При проведении военных игр по- искового характера следует стремиться к максимальной сво- боде воли участников, их независимости от мнения авторитет- ных лиц. При разборе не следует давать оценку действиям участников, если игра не преследует учебных целей. Одна и та же задача может решаться различными мето- дами в разных группах. Для подготовки оперативных решений, где время ограничено, это не всегда возможно, поэтому особое значение приобретает адекватность метода. По этому вопросу могут быть даны следующие рекомендации. Применение мето- дических систем решения задач целесообразно всегда, если группа подготовлена и имеет соответствующее техническое оснащение. Игры дают хороший результат в неопределенных задачах с большим удельным весом социологических и психо- логических факторов. «Мозговая атака» иногда дает спаси- тельную идею Р безнадегой на первой взгдяд ситуации. б* 163
Обычно в каждом коллективе имеются излюбленные формы работы, которые вырабатываются в процессе сотрудничества на основании личных склонностей и симпатий. Лучше, если коллектив будет владеть разными формами и их отработка бу- дет вестись систематически и целеустремленно. Выше мы говорили о стереотипности индивидуального мыш- ления. Коллективное мышление может также стать стереотип- ным, если однообразно применять узкую методику. При под- готовке штаба необходимо соблюдать в этом вопросе чувство меры: не перегружать методическими приемами частного ха- рактера, но и не абсолютизировать какой-либо один, пусть даже и эффективный метод. Основное значение имеет правильный подбор людей в состав группы. Следует прежде всего исходить из целевого назначения группы, определяемого классом при- нимаемых решений, например: постоянная деятельность для выработки организационных решений, дежурная оперативная группа командного пункта, группа разового действия для ана- лиза исключительной ситуации и т. д. Группа должна вклю- чать лиц различных специальностей, охватывающих весь круг задач. Наиболее трудным является учет индивидуальных свойств. Здесь нет готовых рецептов, так как контингент, из состава которого осуществляется выбор, всегда ограничен. Большое влияние оказывает личность командира, организую- щего группу. Следует учитывать различие в специализации и уровне подготовки, восприятии и памяти, способности к ана- лизу и вычислениям, а также эмоциональность, контактность, возбудимость и невозмутимость, психическую и физиологиче- скую выносливость, склонность к фантазии и трезвость мысли, расчетливость, осторожность, способность подчинять своей воле или, наоборот, поддаваться чужому влиянию, способность создать дружескую обстановку, деликатность, чувство юмора, прямолинейность, собранность, четкость в действиях, ответст- венность, инициативность, организованность, наконец, взаим- ную симпатию, склонность к взаимопониманию и взаимопо- мощи и т. д. Хорошо организованный и твердо направляемый коллектив обладает замечательным свойством синтеза положительных качеств, создает атмосферу взаимного дополнения и сдержива- ния отрицательных эмоций и свойств. Поэтому лучше, если в состав группы будут входить люди с различным темперамен- том и противоположными наклонностями. Целесообразное соотношение между свойствами людей свя- зано и со структурой. Наименее чувствительными к индивиду- альным особенностям являются звездная (исключая централь- ную позицию) и многосвязная структуры; первая — вследствие жесткой централизации, вторая — ввиду информативности свя- зей. Наиболее чувствительными к контингенту являются иерар- хическая и линейная структуры. В иерархической структуре 164
верхняя позиция не имеет непосредственного контакта со все- ми элементами структуры, она может оказаться плохо инфор- мированной о разногласиях и не сумеет осуществить свое влия- ние (особенно если этому препятствуют промежуточные уров- ни). В линейной структуре наличие одного малоконтактного элемента может разрушить информационный поток. Формы и особенности коллективной работы оказывают вли- яние на требования к составу группы. Менее зависима от лич- ных свойств группы мозговая атака, наиболее чувствительна — методическая система. Игра занимает промежуточное положе- ние. Совместная работа в коллективе воспитывает каждого его члена и группу в целом, поэтому правильная и настойчивая подготовка сглаживает разногласия. Следует, однако, помнить, что эти разногласия могут вновь возникнуть в сложной обста- новке. Командир обязан глубоко вникать в существо взаимо- действия людей и групп, не доверяя внешнему благополучию. Функциональное и взаимное соответствие элементов структуры может быть определено с помощью контрольных задач (тестов) и* игр. В качестве тестов рекомендуются простые задачи с за- ранее известным решением. Тренировка на тестах должна про- водиться в разнообразных условиях, с исключением или заме- ной различных позиций структуры. Игры на структурах позво- ляют не только оценить работоспособность группы, но и раз- вить рабочие навыки. Необходимо обратить внимание на раз- нообразие тестов и игр. Желательно стимулировать спортив- ные наклонности поощрениями (как условными, так и дейст- вительными) . Следует предостеречь против создания многопозиционных разветвленных структур в практической деятельности. Боль- шие коллективы труднее срабатываются; их обеспечение высо- коинформатпвными средствами связи затруднительно. Экспери- ментально доказано, что сотовые и многосвязные структуры с числом позиций более 20—25 самопроизвольно разбиваются на более простые подструктуры, работающие автономно. Взаимо- действие между этими подструктурами постепенно ослабевает. Если задача сложна, а время ограничено, лучше ее разбить на несколько подзадач, каждая из которых должна решаться отдельной структурой. Синтез подзадач осуществляется на уровне координации. Здесь необходимо снова вспомнить основополагающий вы- вод о том, что координация и принятие окончательного реше- ния требуют единоначалия. Рассмотрим некоторые экспериментальные данные по иссле- дованию структур. Группе с определенной структурой предъ- являлась задача, которая имела несколько оперативных реше- ний, мало отличающихся друг от друга по эффективности. Варианты решения сообщались различным лицам, так что для ознакомления всей группы требовадсд обмен информацией.
Исследовались три типа задач: а) распределение средств обо- роны по средствам нападения; б) выбор объекта, который сле- дует оборонять; в) выбор объекта, по которому следует нано- сить удар. От группы требовалось принять единственное ре- шение. Каждый из участников имел право предлагать через посред- ника свое решение. Если в течение контрольного времени кто- либо предлагал другое решение, то оба решения возвращались авторам и работа продолжалась. Задача считалась решенной, если поступали одинаковые решения и не было опровержений. Кроме того, устанавливалось следующее правило. Канал связи в структуре, который не использовался в течение трех очеред- ных циклов обмена информацией, отключался. Если между двумя позициями, не имеющими прямой связи, происходил обмен тремя сообщениями подряд через промежуточные звенья, то устанавливалась прямая связь. В качестве исходных струк- тур рассматривались звездная, иерархическая, многосвязная и сотовая. Фиксировались время принятия решения и вид конечной структуры; если структура выявлялась нечетко, допускалось исключение 20% связей. Все типы задач дали одинаковый ре- зультат, в достоверности которого нет сомнений. Звездная и иерархическая структуры работали в среднем в три раза быст- рее, чем многосвязная и сотовая. Существенных изменений в процессе решения (в 90% случаев) в этих структурах не про- изошло. Многосвязные структуры в 70% случаев самопроиз- вольно преобразовались в звездные с устойчивой центральной позицией. По существу, эффективный процесс отбора оконча- тельного решения начинался именно с этого момента. В 50% случаев сотовые структуры преобразовались в иерархические, в 20%—в звездные. В 20% задач верхняя позиция перехо- дила от одного лица к другому. В 15% случаев многосвязные и сотовые структуры не привели к однозначному выбору в те- чение контрольного срока; для звездных и иерархических структур наблюдалось только 7% отказов. Таким образом, в задачах, которые требуют согласования, самопроизвольно возникает единоначальная структура, если к этому нет внешних препятствий. Единоначальная структура самопроизвольно не разрушается, она наиболее стабильна и по сравнению с другими обеспечивает максимальное число решен- ных задач. Характерен следующий факт. Если в структуре воз- никают две (или более) активные позиции, каждая из которых принимает на себя управление частью структуры, согласован- ность достигается редко: либо структура фактически разби- вается на две части (путем разрушения связей), либо устанав- ливается нескончаемый обмен вопросами и ответами между активными позициями^ а остальные изолируются 16$
Эксперимент в миниатюре воспроизводит то, нто происхо- дит в реальной жизни. Можно привести множество историче- ских примеров, подтверждающих необходимость единоначалия при принятии любых, в том числе самых сложных и ответст- венных решений. Диалектическое единство коллек- тивной подготовки решения при единоначаль- ном принятии решения является принципом. Коллективное обсуждение и анализ, но единоначальное решение и управление. Роль командира-единоначальника в современных условиях еще больше возрастает. Только он на основании всестороннего анализа обстановки, подготовленных предложений и личного опыта способен принять окончательное решение. Только еди- ноначалие обеспечивает единство и централизацию, гибкость и оперативность.
ГЛАВА 7 ИДЕАЛЬНАЯ СИСТЕМА И РЕАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ Великая трагедия науки — убийство прекрасной гипотезы отвратительным фрктом. Гексли Способности, как и мускулы, растут при тренировке. В. Обручев 1. ЖЕЛАЕМОЕ И ДОСТИЖИМОЕ Попытаемся мысленно создать (смоделировать) «идеаль- ную решающую систему», «идеальный мозг», а затем, сравнив с реальным человеческим разумом, определить, чего последнему «не хватает» и нельзя ли эту «нехватку» восполнить с помощью технических средств. Разумеется, мы ничего не сможем сказать относительно внутреннего устрой- ства «идеального мозга», но ведь и устройство человеческого мозга известно далеко не полно. Модели мозга составляются главным образом для того, чтобы отразить отдельные функ- циональные стороны мышления, а отнюдь не весь процесс в целом. Мы не будем опираться на эти модели, а пойдем по следующему пути: определим, что нам нужно, а затем срав- ним требования с данными человека. Будем сравнивать внеш- ние характеристики, как это принято в системотехнике. Можно выделить следующие функциональные этапы реше- ния: подготовка информации, подготовка решения, принятие решения (заключительное волевое действие). Попытаемся оценить желаемое и возможное на каждом этапе. Первый этап включает следующие функции: 1) представление информации, т. е. преобразование вход- ных данных для дальнейшего использования; 2) восприятие, освоение (понимание) информации, преоб- разование в привычные смысловые категории (классификация) и запоминание; 168
3) анализ, исследование всех свойств и внутренних связей, их классификацию, выявление признаков и закономерностей; 4) сопоставление. Всякая ситуация (а следовательно, и ин- формация о ней) и всякое действие в какой-то части повторяют предшествующее, а в какой-то являются новыми. Путем сопо- ставления выявляется новое и старое, выносится предваритель- ное суждение о сложности ситуации и полноте ее отображения. Второй этап предполагает реализацию одной из методиче- ских систем подготовки решения. Он включает: 1) ассоциации, использование сходства и аналогии для конструирования элементов решения; 2) рефлексию, способность отображать в своем мышлении противника и строить предположения относительно его целе- направленного поведения, обосновывать свое поведение исходя из представления о противнике, причем это представление включает представление противника о нас; 3) применение одной из методических систем; 4) оценку, количественное представление, преобразование и сравнение. Рассмотрим более подробно содержание каждого этапа. Представление информации, подготовка информации к ра- боте — это такое преобразование информации, при котором она без потерь приводится к наиболее удобному виду. Желательно, чтобы вся информация независимо от источника и содержания была представлена единообразно. Типичным примером пред- ставления информации является перевод с одного языка на другой — с непонятного для адресата на понятный, например с иностранного на родной, с естественного, разговорного на служебный, военный (сюда же входят дешифровка, декодиро- вание, представление в виде описания, таблицы, карты). Поток входной информации, которую нужно воспринять, ограничивается пропускной способностью слухового и зритель- ного каналов. Слуховой канал пропускает приблизительно 10— 20 байт информации в секунду (в зависимости от индивидуаль- ных особенностей, содержания и условий передачи). Зритель- ный канал намного производительнее: существует мнение, что в человеческом глазу имеется около 108 фоторецепторов, кото- рые проецируются на 106 ганглиозных клеток (при этом про- исходит «сужение» канала передачи информации в 100 раз и отбирается информация по определенным признакам, напри- мер, по яркости, контрастности и т. д.). Величина рефрактер- ного периода составляет 10~3 сек. Если рецепторы сохраняют свою независимость, то скорость передачи информации в сет- чатке составляет около 1010 байт в секунду. Эта огромная ско- рость нужна человеку для полноты зрительных впечатлений и распознавания образов, однако смысл как читаемого, так и прослушиваемого текста воспринимается приблизительно с оди- наковой скоростью. Специальные методы обучения позволяют 169
повысить скорость чтения в несколько раз. Вообще в скорости восприятия текста или речи наблюдаются большие индивиду- альные различия. Можно полагать, что для большинства людей близка к истине цифра 1—5 байт в секунду смысловой инфор- мации, причем для людей с аналитическим складом мышления характерна замедленная скорость восприятия. Если взять типо- вую фразу в 20 слов (приблизительно 100 байт), написанную на русском или английском языке, и закодировать ее смысл с минимальной избыточностью, т. е. «сжать» до предела, мы получим около 10 байт информации. Следовательно, восприя- тие и осмысливание одной фразы требует 10 сек. Было выска- зано предположение, что наличие обычной для естественного языка избыточности, привычной человеку, мало меняет эту ско- рость. Опыт показывает, что это так и есть, независимо от того, воспринимается ли речь или напечатанный текст. Чтобы про- честь таблицу, требуется мало времени, но привычка застав- ляет домысливать фразы или другим путем преобразовывать сухую табличную информацию, увеличивая ее избыточность. Естественный язык предназначен для общения между людь- ми в разнообразных условиях, он объемен, образен, гибок, но менее приспособлен для сухого языка фактов. Таблица боевых характеристик ракетного комплекса содержит приблизительно 1000 байт информации, изложенной в словах и цифрах, сле- довательно, чтобы принять эту информацию, человеку тре- буется около 15 мин — чрезмерный срок для боевых условий. Но принять — еще не значит запомнить. Процесс запоминания является еще более сложным и многообразным. Считается, что суммарное количество информации, которое направляется в мозг органами чувств, составляет 10—20 тыс. байт в секунду, а сознания достигает одна тысячная часть или менее. Известно, что человеческая память имеет три отдела: опе- ративная память, в которой содержится то, что используется в текущей деятельности (наименее емкая), кратковременная и долговременная (наиболее емкая). Оперативная память человека содержит около 10 байт. Следовательно, человек в состоянии запомнить до десятка слу- чайных цифр и еще меньше букв. Передача слов и фраз уве- личивает количество полезной информации. Лучше исполь- зуется оперативная память при кодировании сообщений с по- мощью общих идей. О том, как это делается, будет сказано да- лее. Описание идеи может содержать несколько страниц или книг, однако, если сущность идеи известна собеседнику, можно сообщить ее, передав название, один символ. Символическое обозначение является самым экономным способом кодирования. С другой стороны, учитывая малую емкость оперативной па- мяти и большую скорость передачи информации в сетчатке глаза, можно передать сущность идеи с помощью зрительного образа, не прибегая к символам. Поясним, в чем здесь дело, 170
Любом57 офицеру хорошо известна идея наступления, однако, для того чтобы сообщить план наступления даже в самом об- щем виде, требуется много информации, много символов. Про- цесс передачи связан с двойной работой: сначала последова- тельность образов, сложившихся в мозгу одного человека, дол- жна быть преобразована в символы, а затем передана собесед- нику, в мозгу которого осуществляется обратное преобразова- ние. При показе зрительного образа преобразование будет осу- ществлять нервная сеть глаза и глазного отдела мозга. Между оперативным, кратковременным и долговременным (длительным) запоминанием лежит стадия консолида- ц и и, в течение которой формируется устойчивая запоминаю- щая структура. Она длится от нескольких до 20—30 мин. Силь- ное раздражение мозга в период консолидации приводит к раз- рушению информации и забыванию (ретроградной амнезии). Это особенно важно для военных. Наиболее важную и ответст- венную часть своей работы они выполняют в боевых условиях, примем на период консолидации приходятся интенсивные внеш- ние контакты (переспросы, переговоры, отдача текущих распо- ряжений), что мешает сосредоточиться. Информационная емкость долговременной памяти оцени- вается различными физиологами по-разному: от 106 до 1020 дво- ичных единиц, т. е. 2 • 105—2 • 1019 байт. Минимальное коли- чество информации в памяти одного человека — 105 — 107 байт (примерно 1000 таблиц умножения). Процессу развития цивилизации сопутствует увеличение информационного обмена в огромных размерах. Однако одно- временно растет емкость понятий, т. е. количество информа- ции, содержащееся в каждом отдельном понятии или в каж- дой идее. Таким образом мозг приспосабливается к увеличе- нию объема знаний и усложнению отношений. Предполагают, что мозг, как и некоторые другие органы человека, имеет бо- лее чем 10-кратную функциональную избыточность. Такая из- быточность обеспечивает жизнедеятельность в особо тяжелых условиях, и обычно на нее ссылаются при оценке предельных возможностей. Следует, однако, помнить, что деятельность во- енного человека в бою и есть самый аварийный режим, причем далеко не кратковременный. Поэтому желательно по возмож- ности в минимальной степени использовать аварийный ресурс. Решающее значение для запоминания имеет организация ин- формации, представление ее в виде, пригодном для осмыслива- ния. Это прежде всего означает соответствие системе априор- ных знаний, т. е. той системе, к которой привык человек в про- цессе обучения. Близость специальностей создает основу для одинакового построения системы знаний, а частое общение лю- дей стабилизирует и укрепляет ее. Одинаковое построение системы знаний отнюдь не означает одинаковости знаний. Различие между уров- 171
нем военных знаний солдата и командующего армией намного больше, чем между уровнем знаний командующего и военного историка. Однако если солдат и историк случайно вместе про- вели разведку, то скорее всего командующий предпочтет выслу- шать своего солдата, которого он поймет лучше и быстрее, чем доклад эрудированного, но, возможно, неискушенного в пери- петиях ближнего боя и менее знакомого с деталями разведы- вательных действий коллеги по изучению военного искусства. У каждого человека вырабатывается своя система построения знаний, и в соответствии с этой системой он излагает и усваи- вает новые данные. Приспособиться к собеседнику в этом смы- сле не так легко, и не каждый это умеет, не говоря уже о том, что такое приспособление требует значительных умственных уси- лий, которые желательнее использовать по прямому назначению. Большое значение имеют удобство обозначений и способ представления информации. В этой области господствуют спе- циализированный «военный язык» и карта, но эти средства, несмотря на многочисленные достоинства, обладают низкой информативностью при очень большой избыточности. Таким образом, можно сказать, что уже на первом этапе человеческий мозг не может считаться идеальным устрой- ством по крайней мере по двум причинам. Первая: малая скорость приема и запоминания информа- ции; малый объем оперативной памяти; слишком длительный период консолидации. Несмотря на огромную емкость долго- временной памяти, человек не в состоянии полностью ее ис- пользовать, в частности усвоить значительный объем знаний из различных областей и оперативно их применять. Из разных специалистов можно составить группу, которая будет обладать большими, может быть, всеобъемлющими знаниями, но эта превосходная возможность не всегда может быть использована в полной мере ввиду низкой информативности общения. Для того чтобы образовать из группы специалистов «идеальное» с точки зрения восприятия устройство, необходимо на несколько порядков увеличить информационную производительность и по крайней мере на порядок увеличить объем оперативной па- мяти. Это устранило бы «информационный затор» в общении и вредные последствия низкой скорости запоминания и потерь времени на консолидацию. Вторая причина связана с анализом. Для анализа требуется оперировать большим объемом цифровых и справочных дан- ных, которые являются плохим материалом для запоминания, а после использования становятся ненужными. На запоминание нет времени, да и жаль тратить усилия и ресурс на то, что че- рез короткое время станет балластом. Количество информации, потребное для подробного описания обстановки на дивизион- ном участке, составляет от 5 • 105 до 107 байт, а в практике (ввиду перечисленных ограничений) эффективно использует- 172
ся около 104 байт. Изменению масштаба действий сопутствует соответствующее изменение потребной степени детализации об- становки, так что эти цифры сохраняются для различных фор- мирований. Закрепленная в памяти информация не всегда может быть полностью и своевременно использована. Человек не всегда в состоянии определить, какие именно сведения ему нужны на данном этапе. Вследствие этого ограничиваются возможности анализа. Вскрытие внутренних связей между элементами ситуации, событиями, поступками и явлениями требует природных спо- собностей, волевых усилий, а также времени. Защитники ассо- циативной теории памяти полагают, что основой памяти яв- ляется связь между понятиями или фактами. Действительно, человеческий мозг хорошо приспособлен к нахождению вну- треннего сходства. Например, пытаясь проанализировать дей- ствия противника, мы ищем сходство между отдельными элементами его поведения и представлениями о наступлении и обороне, которые закреплены в сознании. Обучение и опыт повышают навык в определении за короткое время многочис- ленных и малозаметных связей и признаков сходства. Но по- требности превышают все, чего могут достигнуть, в этой обла- сти даже одаренные люди. Слишком много нужно обнару- жить и проанализировать, а времени на это нет. Обычно «про- клятие многоразмерности» преодолевается за счет укрупнения признаков и применения нескольких ступеней анализа с раз- личной степенью подробности. Это обоснованный и эффектив- ный метод, который лежит в основе системотехнического под- хода. Однако его практическое применение наталкивается на ту же трудность: недостаток времени, т. е., по существу, недо- статок информационной производительности. Требуется пере- работать очень большое количество информации за ограничен- ное время. Эта информация может храниться в памяти опера- тора, но, несмотря на кажущуюся доступность, уложиться в требуемое время не удается. Следующее обстоятельство отно« сптся к содержанию процесса обработки. Метод анализа — это один из видов знания. Не все в одинаковой степени владеют этим знанием. Очень часто анализ носит профессиональный характер. Например, анализ инженерных сооружений с точки зрения радиационной защиты может потребовать методов, ко- торыми командир не владеет. Предусмотреть, какие именно методы понадобятся и когда, невозможно, а универсализм в подготовке может принести только вред. Большинство процедур анализа являются логическими дей- ствиями, которые могут быть более или менее точно сформу- лированы. Это относится (хотя, вероятно, в меньшей степени) и к анализу взаимоотношений между людьми. Основная труд- ность — неполная определенность и недостаточность дан- ных — не изменяет назначения отдельных процедур, а только 173
усложняет их, увеличивает их количество. Многие элементы анализа могут быть сведены к относительно простым прави- лам, и продвижение в этом направлении — дело времени и уси- лий. Следует обратить внимание также на большую повторяе- мость процедур анализа. Растет и специфичность процедур ана- лиза, их разнообразие. Все это нужно запомнить, и не просто запомнить, а научиться применять. По опыту известно, как трудно приобрести практические навыки в любой области; анализ ситуации и подготовка решений в этом смысле не со- ставляют исключения. Более того, здесь требуются особенно четкие п отработанные навыки, позволяющие действовать быстро, но в то же время не стереотипно. Навык увеличивает информационную производительность. Таким образом, для успешного анализа необходимо преодо- леть трудности совмещения огромного объема памяти для хра- нения данных с быстротой обращения к этим данным; необхо- димы знания многочисленных и существенно различных мето- дов и умение эффективно применять их в очень ограни- ченное время. В конечном итоге эти трудности сводятся к двум проблемам: к увеличению памяти (при достаточно большой ско- рости обращения к ней) и к увеличению информационной про- изводительности. Чтобы приблизить человека к «идеальной системе», необходимо решить эти проблемы. Рассмотрим сопоставление. Если известен сравнительный признак, сравнение (сопоставление) данных между собой ста- новится логическим действием. Однако нахождение признака во многих случаях представляет трудную задачу, поскольку сравниваемые категории могут быть различны по содержанию. Как сравнить боевой дух и техническое оснащение? На первый взгляд такое сравнение не имеет смысла, однако это не так. Принцип сравнения различных категорий (или, выражаясь более строго, факторов, находящихся в различных функцио- нальных пространствах) состоит в их упорядочении пу- тем преобразования, отображения этих категорий в еди- ную, обобщающую категорию. Выбор обобщающей кате- гории определяется существом задачи. Например, боевой дух и техническое оснащение можно сравнивать, определив зависи- мость длительности обороны горного ущелья от этих факторов. Может оказаться, что в горных теснинах боевая стойкость и мужество играют большую роль, чем количество мино- метных установок. Но для того чтобы проводить сравнение, необходимо определить меру влияния боевого духа и количест- ва техники на длительность обороны, ввести упорядочен- ность, т. е. определить, что больше влияет на длительность обороны (даже без указания, на сколько). Обоснование обобщающей категории, упорядоченности и меры в ней, а также способа отображения не входит в функ-г пию сопоставления, и мы это обсудим позднее. Однако, после 174
того как она определена, наступает надобность в выполнении множества математических (логических) сравнений, получе- нии и запоминании результатов, сравнении их между собой и запоминании вторичных результатов, что требует информаци- онной производительности, отнимает время и загромождает оперативную память. Кроме того, такая работа отвлекает вни- мание; она неприятна своим однообразием, требует волевых усилий для сосредоточенности. 2. ПРЕДЕЛЬНОСТЬ ИНТЕЛЛЕКТА Для второго этапа характерен большой удельный вес функ- ций, которые считаются сугубо интеллектуальными. Этап начинается с ассоциаций. Ассоциациями называют связь представлений, которые приводят к полезному (в смысле решаемой задачи) исходу. С помощью ассоциаций можно быст- рее найти в памяти нужные сведения. Ассоциации бывают со- знательными или подсознательными. Различают ассоциации по сходству, по смежности, по контрасту, по одновременности и т. д. Обычно ассоциации образуют цепь, причем первое и по- следнее звенья этой цепи внешне не имеют между собой ничего общего. Например, нелепым представляется скачок мысли от пенил жаворонка к усилению второго эшелона боевого поряд- ка, однако в действительности не исключено, что именно пение жаворонка в июньское утро приведет командующего к подоб- ной идее: жаворонок — лазурное небо — хорошая погода — хорошая видимость — далеко видно вперед и в стороны — фронт и фланги —• дальновидность —• командующий противника дальновиден — не замыслил ли он фланговый удар и т. д. Здесь ассоциации по смежности. Ассоциации сокращают время поиска идей, направляют мышление в соответствии со связью представлений. При под- сознательных ассоциациях вся цепь остается в подсознании, а в сознании всплывают только ее первое и последнее звенья (причем на первом звене внимание часто не фиксируется). Ассоциативный путь от одного понятия к другому может быть длинным или коротким, плодотворным (в смысле окончатель- ной идеи) или совершенно бесполезным. Сознательным уси- лием можно направить ассоциацию, сделать ее организованной, сократить длину цепи. Так бывает при вспоминании. Известен, например, такой прием запоминания. Человек твердо заучил 100 слов, это его памятный словарь. Ему зачитывают 100 новых слов, которые нужно запомнить. В процессе чтения каждому новому слову мысленно ставится в соответствие очередное за- ученное слово и таким образом устанавливается ассоциация. Если требуется назвать слово под номером 67, то вспоминается сначала 67-е слово из памятного словаря, а затем по ассоциа- ции новое слово. Долгое время фокус с «феноменальной па- мятью» украшал цирковые арены. Нечто подобное сознательно 175
пли бессознательно вырабатывается у каждого человека в по- вседневной жизни и деятельности. Ассоциации плохо поддаются организации. Обычно внутри класса понятий мысль блуждает от одного объекта к другому, пока доберется до нужного и полезного, причем далеко не все- гда удается зафиксировать этот счастливый момент. Прост- ранство ассоциаций не упорядочено, поэтому це- ленаправленность поиска затруднена. Наиболее неорганизо- ванны подсознательные ассоциации. Случайность ассоциаций увеличивает время построения цепи. Воля и навык, привыч- ность круга понятий вносят упорядоченность в процесс, сокра- щают длину цепи, а значит, и время. При этом сужается об- ласть ассоциаций и, следовательно, в значительной степени их плодотворность. Для прикладной деятельности полезны два типа ассоциа- ций: целенаправленный, замкнутый в ограниченном кругу понятий, и широкий, свободный, ограниченный, по су- ществу, только содержанием памяти и эмоциональными свой- ствами личности. Тот и другой тип находятся в своеобразной конкуренции. Первый оперирует близкими к предмету раз- мышления категориями, перебирая их в различных вариантах; здесь любые ассоциации в какой-то мере полезны, но трудно надеяться на оригинальную идею. Второй тип чаще всего не- удачен, но зато в очень редких случаях он может привести к неожиданно*му по важности, фундаментальности и перспек- тивности результату. Ассоциации занимают оперативную память, требуют вни- мания, затрат времени, волевых усилий. Их конкуренция мо- жет привести к конфликту (не только внутри личности, но и внутри группы): с одной стороны, требуется сопоставить то-то и то-то, с другой — желательно, интересно (а может быть, и очень важно) отвлечься в иную область. Конфликт приводит к вытеснению какой-то, быть может, очень полезной ассоциации. Затраты информационной производительности на ассоциации никогда нельзя считать достаточными: здесь нет пределов. Трудность совмещения в одном мыслительном процессе орга- низованных ассоциаций со свободными усугубляется большим количеством информации, которую нужно переработать. По- видимому, целесообразно отделить организованные, точнее фор- мализуемые, ассоциации от свободных. Таким образом, в дополнение к ранее сказанному следует отметить недостаточную, далеко не идеальную способность че- ловека к разделению и рациональному использованию ассо- циации. С рефлексией мы сталкивались во всех методах подготовки решений. Рефлексия есть акт осознания процесса имитации рас- суждений противника либо имитации возможного поведения того, с ком предполагается иметь дело. Например, подготовка 176
плана наступления требует прослеживания хода рассуждений противника в отношении наших действий. Рефлексия есть представление того, что происходит в «головах» — индивиду- альных и коллективных. Одной из разновидностей рефлексии является военная игра. В процессе игры каждая из сторон оценивает мотивы и поведение другой стороны, это и есть реф- лексия. Следует четко определить и усвоить границу между анали- зом и рефлексией. В процессе анализа мы становимся в пози- цию стороннего наблюдателя, объективно рассуждающего третьего лица, которое знает положение, располагает всей из- вестной каждому из игроков информацией и ищет наиболее существенные связи, определяющие ситуацию и поведение, либо оптимальные способы (стратегии) поведения, обеспечи- вающие каждому из игроков наилучший исход. Вооруженная борьба или военная игра требует от каждой стороны создания модели противника, воспроизведения не только его объектив- ного положения, состава сил и средств, но и внутреннего мира. Если в военной игре участвуют два игрока (две группы), то каждый из них становится по одну сторону линии фронта. Если игра происходит в уме одного человека, он вынужден поочередно менять свою позицию, а одновременно — свое пред- ставление о противоположной стороне. Это не очень благо- дарное занятие: каждый знает, как мало радости играть в шах- маты с самим собой. Поэтому военные игры проводятся с обо- значением сторон. Каждая сторона использует рефлексию для построения модели другой стороны. «Глубина проникновения» в представления противника о себе самом характеризуется «рангом рефлексии». Рассмотрим это подробнее на модели ’. А и Б — противники; пусть А преследует Б. Б прячется в пещеру, откуда есть два пути: легкий и тяжелый. При различных рангах рефлексии рас- суждения игроков будут следующими. 1. У обоих противников ранг рефлексии равен нулю. Один не имитирует рассуждений другого. В этом случае Б пойдет по легкому пути, А также пойдет по легкому пути. Результат преследования определится соотношением скоростей. 2. Ранг рефлексии А равен нулю, а ранг рефлексии Б — единице. Б будет рассуждать так: «А, безусловно, пойдет по легкому пути, поэтому мне выгоднее пойти по тяжелому». Б ускользнет от преследования. 3. Ранг рефлексии А равен двум, а ранг рефлексии Б — единице. Б будет рассуждать по-прежнему и пойдет трудным путем, но А рассуждает так: «Б думает, что я пойду по лег- 1 В. А. Лефевр. Конфликтующие структуры. М., «Высшая шко- да», 1967. \П
кому пути, и по этой причине пойдет по тяжелому пути. Я же, разумеется, пойду по тяжелому пути: ведь Б не в состоянии предвидеть такой поступок». Образование более высоких рангов рефлексии ясно. Однако рефлексия — нечто большее, нежели военная (или вообще конфликтная) игра. Рефлексия —это воспроиз- ведение процесса взаимодействия двух (или не- скольких) субъектов с учетом знаний и представлений каж- дого из субъектов обо всех остальных (в том числе и о самом себе) во всей их полноте и глубине. Объектами могут быть про- тивники, внешняя среда, организация, а также их отдельные элементы. Если бы рефлексия могла быть полной, всеобъем- лющей, то решение было бы безукоризненным. Однако недоста- ток информации о каждом из субъектов, а также о ряде других факторов приводит к необходимости проверки рефлексивных выводов. Тем не менее рефлексия — величайший дар, благодаря которому человек строит свой несовершенный, но самобытный и оригинальный внутренний мир отношений; он может парить над действительностью, заглядывая умственным взором в такие уголки бытия и чужой мысли, куда невозможно проникнуть никаким другим путем. За это человек и человечество в целом платят внутренними противоречиями, борьбой между знанием и представлением. Поэтому рефлексивные идеи должны нахо- диться под жестким контролем, который не позволил бы бес- почвенным и необоснованным домыслам доминировать над точной оценкой п здравым смыслом. В диалектическом един- стве рефлексии и контроля кроется заманчивое совершенство мышления. Итак, рефлексия — это свойство разума, и пока мы не знаем ничего аналогичного. Попытки математического анализа реф- лексии нельзя считать безуспешными, хотя ощутимых резуль- татов они пока не далп. Моделирование рефлексивных функ- ций интересно само по себе и может найти применение, но это не более как воспроизведение уже осмысленных и не единож- ды повторенных умственных процессов. Трудно представить себе, чтобы в ближайшее время в этом отношении можно было ожидать блистательных перемен. Анализируя психофизиологическую сущность рефлексии, а также ее «материальное обеспечение», нетрудно обнаружить серьезные недостатки, которые так или иначе препятствуют более эффективному использованию рефлексии при подготовке решений. Ранг рефлексии зависит от врожденных способностей, социального воспитания и объема знаний. Без соответствующей подготовки трудно подняться выше уровня рефлексии первого ранга. Рефлексия целенаправленна, так что в различных обла- стях деятельности ранг рефлексии, доступный одному и тому же человеку, различен. Командир должен обладать высоким рангом рефлексии во 178
многих областях, б частности, й тактической, оперативной, по- литической, социальной и психологической. Воспитание и развитие способностей к рефлексии — дело обучения. В груп- пе из нескольких человек каждый может строить рефлексив- ную модель применительно к той области, в которой его спо- собности ярче и знания полнее. На основании этих моделей совместными усилиями строится общая модель достаточно вы- сокого ранга. Однако коллективной рефлексии препятствует ограниченность информационного обмена между различными лицами в группе. Общение еще более затрудняется, если груп- па не сосредоточена в одном месте и лица, входящие в ее со- став, разделены большими расстояниями. Таким образом, ввиду недостаточной информативности ес- тественных средств общения между людьми как группа лиц, так и один человек далеки от идеала. На рефлексию влияет субъективное состояние человека. Абсолютный ранг рефлексии конкретного лица не всегда со- храняется одинаковым. Можно ли его повысить или хотя бы не допустить снижения? Это вопрос, который давно волнует врачей, психологов и инженеров. Есть основания полагать, что стимулировать рефлексию можно внешним воздействием, напоминанием, подталкиванием, демонстрацией какого-либо сходного эпизода, либо наоборот: отвлечением, успокоением. Чтобы осуществить такое влияние, необходимы стимуляторы. Способ применения стимуляторов может быть различным: сто- ронняя стимуляция или самостимуляция, когда человек «вы- зывает» ту информацию, которая, по его предположению, мо- жет ему помочь. Для этого требуется иметь управляемые сред- ства хранения, выбора и представления информации. Эти средства должны обладать большой памятью (в том числе опе- ративной) и большой производительностью: достаточно частая смена образов (зрительных или слуховых) играет наряду с содержанием образов немалую роль. Есть еще один момент: объективная оценка состояния опе- ратора. Командир не всегда может позволить себе выбирать время для обдумывания ситуации и принятия решения (хотя некоторые возможности в этом смысле у него имеются), но убедиться в том, что привлекаемые к работе лица находятся «в форме», стоит. Самооценка и вообще субъективная оценка представляет собой в данном случае не что иное, как рефлек- сию определенного ранга, а это как раз то, что мы хотим опре- делить. Объективная оценка ранга рефлексии могла бы быть весьма полезной. По-видимому, применение специальных те- стов могло бы не только решить задачу контроля, но и в неко- торых случаях изменить состояние человека, создать опреде- ленный настрой, сосредоточенность или еще что-то, чего мы пока не знаем. Хранение тестов и анализ ответов требуют па- мяти, представления информации и общения. 179
Следующая функция, оценочная, в основном требует выполнения расчетов. Если в прежних войнах были допустимы интуитивные оценки сравнительного характера, основанные на элементарных расчетах, то теперь это не так. За последние десятилетия вооруженные силы неузнаваемо изменились, а математическое описание боевых действий про- шло путь от уравнений Ланчестера, которые занимают две строки, до функционалов эффективности, запись которых тре- бует десятка страниц убористого математического текста. Вы- числить такой функционал в уме, на бумаге или логарифмиче- ской линейке не в состоянии самая квалифицированная группа математиков, даже если ее численность превзойдет полевую армию военного времени. Дело не только в объеме вычисле- ний, но и в их разнообразии. Численные оценки вторгаются во все области военной дея- тельности: снабжение и распределение ресурсов, обработка оперативной информации и управление, организация и штат- ная структура, военная психология и социология. В каждой из них есть своя специфика. Эволюция не выработала у человека особых способностей к проведению вычислений в уме. Умение считать и запоминать много цифр сравнительно редко сочетается с высоким уровнем интеллекта. В то же время идеальное решающее устройство должно уметь быстро и много считать. Для получения оценок существует развитый математиче- ский аппарат, использование которого возможно только с по- мощью вычислительных машин; человеку это не под силу. Сле- довательно, в этой области человек не только не идеален, но и в большинстве случаев неработоспособен. 3. СИНТЕЗ Завершающей и всеобъемлющей стадией мыслительного процесса мышления является синтез (рис. 34). Синтез есть вершина творчества. При синтезе используются результаты, достигнутые на предыдущих стадиях, строится модель реше- ния, которая оптимизируется и доводится до окончательного вида. Синтез требует большого напряжения сил, мобилизации, поскольку допущенные ошибки уже не будут исправлены. Поскольку синтез может включать пересмотр исходных пози- ций и взаимную проверку результатов, количество информа- ции, которое требуется переработать, очень велико. В сущно- сти, синтез включает две основные процедуры: отбор основных элементов, из которых должно состоять решение, и конструи- рование решения. В процессе выполнения предыдущих функ- ций должны выработаться идеи, предложения, домыслы и ва- рианты, из которых нужно выделить наиболее ценное и пло- дотворное. В этом и состоит задача отбора. Отбор и конструи- 180
оо
рование решения — тесно связанные, взаимно исключающие и взаимно проникающие процедуры, образующие диалектическое единство. Диалектика здесь состоит в том, что отбор элементов решения (поскольку отбор окончательный) противоречит сво- боде конструирования, а конструирование как завершающая процедура ограничивает отбор. В то же время отбор без кон- струирования не имеет смысла, а конструирование без отбора невозможно. Функция синтеза наиболее сложна, поэтому ни- когда нет уверенности в том, что мыслительный ресурс пол- ностью обеспечивает ее выполнение, да еще и в ограниченное время. Можно ли «усилить» способность к синтезу какими-либо техническими средствами? В настоящее время этот вопрос слу- жит предметом оживленных дискуссий между учеными, и нельзя сказать, чтобы эти дискуссии были бесплодными. Кибернетики стремятся создать «усилитель мысли», способный самостоятельно решать сформулированные задачи и даже ста- вить новые задачи, например предлагать математические тео- ремы. У. Р. Эшби обсуждает проблему построения машины, способной выработать структуру социальной организации, ко- торая «будет стабильна при следующих условиях: безработ- ных < 100000 человек, преступлений с применением насилия < 10 в неделю, минимальный доход на семью > 500 фунтов стерлингов в год» Ч Ограниченность такого подхода к социальным проблемам очевидна, а 500-фунтовый идеал может вызвать только улыбку. Но дело не в этом. Можно ли действительно построить такую машину — вопрос спорный. Во всяком случае пока не видно, как это сделать. Более того, если машина будет создана, то для работы ей по- требуется столь подробная информация об особенностях челове- ческой личности, социальных и экономических закономерно- стях, существующем положении дел и т. д., что ее невоз- можно получить. Наша задача значительно лучше определена, и, что осо- бенно важно, для ее решения подготовлена информация. Может ли техника помочь человеку и в чем? Приступая к синтезу, «идеальное устройство» располагает совокупностью возможных элементов, кусков решения, которые являются аморфной или почти аморфной массой. Для того чтобы найти наилучшее ре- шение, можно просмотреть все возможные комбинации этих элементов; каждая комбинация есть одна из конструкций ре- шения. Предположим, что имеется 10 идей, каждая из кото- рых включает 10 возможностей. Тогда число конструкций, под- лежащих просмотру, составляет 1010. Если оценивать по одному 1 У. Р. Э ш б и. Схема усилителя мыслительных способностей. Авто- маты, сб. статей. М., Издательство иностр, лит., 1956, стр. 287. 182
решению в секунду, то потребуется три тысячи лет. Повыше- ние скорости обработки даже в десять тысяч раз практически ничего не дает. Любой другой метод не гарантирует наилуч- шего результата и поэтому не может считаться идеальным. Задача усиления мыслительных способностей состоит в сокра- щении времени определения конкурентоспособных конструк- ций решения, а следовательно, и в повышении эффективности отбора. Прежде всего таким признаком может быть непротиворечи- вость: то, что заложено в решение, не должно взаимно отри- цаться. Выявить отрицание можно только в пределах опреде- ленной модели решения; действия, непротиворечивые в одной модели, могут оказаться противоречивыми в другой. Выявле- ние противоречий может быть первой задачей отбора. Более сложная задача состоит в отборе по непротиворечивости при заданной модели. Модель решения может предложить чело- век, а вычислительная машина сообщит ему, что в ней проти- воречивого. Следующий признак — ограничения. Ограничения могут вытекать из связи между элементами решения, из условий реа- лизуемости, из прошлого опыта, из указаний старшего началь- ника, из политико-моральных и других соображений. Ограни- чения, относящиеся к каждому в отдельности взятому элемен- ту решения, использованы при выполнении предыдущих функ- ций; речь идет об ограниченных на совместное использо- вание элементов в пределах модели решения. Согласованность подрешений. Обычно решение включает несколько крупных частей (подрешений), причем каждый эле- мент решения может входить в несколько подрешений. Между подрешениями должно существовать равновесие, поскольку каждая часть в какой-то мере зависит от остальных частей. Если равновесие нарушено, то решение становится неустойчи- вым. Несогласованность может быть пространственной, времен- ной, по степени воздействия, по результату воздействия и т. д. Согласованность элементов решения может быть проверена на основании формальных признаков и использоваться в качестве признака отбора. * Следующий вопрос: каковы недостатки человеческого ра- зума в создании модели решения? В принципе для отбора можно воспользоваться типовыми решениями, если сложивша- яся ситуация обладает типовыми свойствами, позволяющими отождествить ее (хотя бы в общих чертах) с одной из ситуа- ций, которые когда-либо наблюдались в действительности или придумывались и изучались. Совершенно новые ситуации встречаются не так часто. Если разработка ситуаций ведется квалифицированными людьми в течение длительного времени и если в распоряжении этих людей имеются сведения о тенденциях развития военной 183
науки и техники, то «библиотека типовых ситуаций» может быть достаточно обширной. По существу, на принципе типиза- ции построен всякий процесс обучения; наши уставы и настав- ления являются сгустком наиболее типичного (а следователь- но, наиболее обобщенного и важного) опыта. Однако держать в памяти несколько миллионов вариантов и использовать их в повседневной работе невозможно, здесь необходима техниче- ская помощь. Таким образом, функция синтеза обеспечена недостаточно; усиление мыслительной деятельности требует высокоскорост- ного целенаправленного отбора, распознавания и отождеств- ления ситуаций, а следовательно, увеличения долговременной и оперативной памяти, а также информационной производи- тельности. Мы попытались выявить функциональные недостатки инди- видуального и коллективного человеческого мозга по сравне- нию с идеальным решающим устройством. Но это не все. Необ- ходимо указать на два конструктивных недостатка: ошибки, возникающие в работе, и недостаточная надежность человече- ского организма. Натренированность и природные дарования не могут пол- ностью исключить ошибок, просчетов, недосмотра, а также «от- казов». Под отказом мы здесь понимаем не серьезную болезнь или боевые потери, а кратковременное отключение от работы, внешне слабо контролируемое, но нарушающее ритмичность процесса и приводящее к ухудшению качества решения. Непол- ноценность мышления вследствие физического недомогания далеко не всегда удается у себя обнаружить, а если и удается, то не всегда можно объективно оценить последствия недомо- гания. Контроль за правильностью и непрерывностью рассужде- ний поддается формализации, но требует большей информаци- онной производительности, поэтому прямой контроль одного человека за работой другого малоэффективен. Объективный же психофизиологический контроль широко используется в меди- цинской практике, в спорте, а также в работе, связанной с ответственностью за жизнь многих людей; его можно распро- странить на лиц, выполняющих и другие ответственные функ- ции. 4. ВОЛЯ Определим смысл, который вкладывается в понятия «воля» (voluntas, лат.), «волевой фактор», «волевое действие». Энгельс считал, что свобода воли означает не что иное, как способность принимать решение. Марксизм-ленинизм учит, что основой воли является воз- действие объективного мира, отражение закономерностей ре- 194
альной действительности. Воля есть следствие материальных процессов, происходящих в организме, функция мозга и нерв- ной системы. Что же это за функция? Для решения определен- ных, точно сформулированных задач применяется вывод, построенный на определенном методе. Воля необходима при решении недоопределенных задач, т. е. таких задач, в ко- торых недостаточно данных для получения вывода. Определен- ные задачи решают обычно все одинаково (если известен метод решения). Недоопределенную задачу требуется сначала дооп- ределить, дополнить недостающими сведениями. Это делает каждый по-своему. Один из наиболее часто встречающихся недоопределенных факторов — критерий оценки или сравнения. В результате различных способов доопределения возникают различные модели задачи, а вследствие недоопределейности критериев — столкновение нескольких не согласованных между собой, иногда противоречивых желаний, борьба мотивов. Воля есть способность к созданию (при неполных данных) однозначной и устойчивой (в смысле цели) модели действитель- ности и к однозначному выбору и осуществлению способа по- ведения в соответствии с этой моделью. Изменение поведения на основании новых данных или переоценки старых предпола- гается первоначальной моделью (но не под влиянием «сторон- ней» 1 воли). Источником информации для доопределения задачи (или для нахождения способа доопределения) является опыт. Опыт может быть индивидуальным и коллективным, поэтому и воля может быть индивидуальной и коллективной. Опыт, знания и воспитание — вот что формирует волю; воля есть результат практической деятельности определенной психофизиологиче- ской структуры, а не что-то изначальное, данное от рождения. Вспомним еще раз слова Энгельса: «Свобода воли означает, следовательно, не что иное, как способность принимать реше- ния со знанием дела» 2. Проявления воли многогранны; одно из них состоит в срав- нении и выборе: что лучше, больше, значительнее. Количест- венное сравнение требует измерения в однотипных единицах? сначала нужно знать сколько, а затем уже определять, что больше. Человек сравнивал задолго до того, как научился вы- числять, основой был общественный и личный опыт. Чтобы математически сравнить яблоко с авторучкой, нужно ввести шкалу цен или шкалу полезности. Человек охватывает мыс- ленным взором последствия ф обладания тем или другим пред- метом и, не прибегая к числам, делает выбор. Замечательное свойство этого механизма состоит в том, что он пригоден для 1 «Сторонняя» аргументация может рассматриваться как дополни- тельная информация. * Ф. Энгельс. Анти-Дюринг. Госполитиздат, 1950, стр. 107. 185
Сравнений Целых групп признаков й множеств объектов. Крите- рии здесь качественные, основанные на опыте. Но опыт у всех разный и требует организации. Организующим фактором в по- следней инстанции и является воля. Если воля слаба, ее орга- низующее влияние недостаточно, возникают колебания, неус- тойчивость, нерешительность. Одним из проявлений волевого фактора является пороговый переход: накопление признаков (в том числе качественно различных) может скачкообразно изменить результат сравнения от «лучше» к «хуже». Момент равновесия не всегда уловим. Мы пока не знаем, какова логика доопределения задач и как наш мозг выбирает критерии при борьбе мотивов. По-ви- димому, определенную роль здесь играют биологические фак- торы, выработанные эволюцией. Однако мы не склонны согла- ситься с биологом Сент-Дьердьи, который писал: «Мозг есть не орган мышления, а орган выживания, как клыки или когти. Он устроен таким образом, чтобы заставить нас воспринимать за истину то, что является только преимуществом. И тот, кто логически доводит мысль до конца, совершенно не заботясь о последствиях, должен обладать исключительной, почти пато- логической конституцией». То, что мозг есть орган выживания, безусловно. Но именно потому, что мозг есть орган мышления. Мозг недостаточно со- вершенен, и в определенных условиях его целесообразно уси- лить с помощью технических средств и интеграции умов. Волевые качества главным образом определяются социаль- ным воспитанием, обучением и практической деятельностью. Природные данные (ум, характер, сила эмоций, жизнедеятель- ность) влияют на волю так же, как и врожденная физическая конституция на физическую силу. Воля есть концентрат осознанного и неосознанного опыта, обращенный на действие. Технические средства могут содержать большой объем дан- ных, дополняющих опыт. Более того, при наличии соответст- вующих методов вычислительная машина может помочь дооп- ределить задачу, объективно уточнить ценность критериев, что позволит ярче проявить индивидуальную и коллективную волю.
ЧАСТЬ II АППАРАТ ....- ☆ - - -- ГЛАВА 8 язык Бессодержательную речь всегда легко в слова облечь. Гете Язык — душа нации. Гоголь Язык является основным и специфическим орудием си- стемы подготовки решений, включающей командира, оперативную группу, вычислительные машины и другие средства автоматизации. По формальному определению язык есть система знаков, выражающих идеи. Язык развивается на базе общественно-экономических отношений. Конкретный живой язык как общественное явление принад- лежит большой группе людей. Он существует «...в мозгах целой совокупности индивидов, ибо язык не существует полностью ни в одном из них, он существует в полной мере лишь в массе» \ В то же время каждый человек в отдельности формирует пред- ставления об окружающем мире с помощью языка. И. П. Пав- лов говорил, что человек становится хозяином действитель- ности через вторую сигнальную систему (слово, речь, научное мышление).* Современный командир должен владеть несколькими ти- пами языков. Первый — это естественный язык (родной и иностранные). Естественный язык приспособлен для передачи глубины и тон- чайших нюансов мыслей и чувств. Хорошо владеть языком — это искусство, чтобы постигнуть его, необходим труд и талант. Поэт способен несколькими словами передать настроение; эта способность и делает его поэтом. Поэты отлично чувствуют мо- гущество языка и трудности его использования. Н. Некрасов 1 Фердинанд де Qoecjpp. Курс общей лингвистики. М., Соц- ^гиз, 1933. 187
как-то писал Л. Толстому: «...Мне жаль моей мысли, так бедно я ее поймал словами». Командир, от слова которого зависят действия и судьбы множества людей, обязан уметь «ловить словами мысли». Выдающиеся военачальники придавали ог- ромное значение точности языка. «...В советской военной тео- рии никогда не предусматривалось нанесение одним фронтом двух главных ударов, а если оба удара по своей силе и значе- нию были равноценными, то их обычно называли «мощными ударами», или «ударными группировками». Я подчеркиваю это для того, чтобы не вносилась путаница в оперативно-стратеги- ческую терминологию» ’,— писал Маршал Советского Союза Г. К. Жуков. Военному человеку необходим язык военных символов, с помощью которого обстановка, план боя, решение и ход собы- тий отображаются на картах. Это условный язык, он лакони- чен, точен, прост. Никакие описания на естественном языке не в состоянии его заменить. Современная практика планирования боевых действий не может обойтись без математического языка. За любым матема- тическим символом стоит либо число (хотя в выкладках для удобства оно может быть временно заменено буквой), либо опе- рация над числами. Математический язык дает количественное выражение хода и результатов размышления. Следует точно представлять себе место математического языка: он помогает рассуждению, но мыслить на математическом языке нельзя. Эйнштейн неоднократно повторял, что «ни один математик не мыслит формулами». Людвиг Больцман писал о научной теории следующее: «... Формулы не являются ее существом. Истинный теоретик экономит в них столько, сколько может: что можно передать словами, то он и выражает словами». В последнее десятилетие необходимым становится знание алгоритмических языков для общения с вычислительной ма- шиной. Это специализированный символический язык, позво- ляющий описать человеческие представления и рассуждения с помощью терминов, которыми оперируют технические сред- ства. В отличие от естественных языков остальные являются фор- мальными. Они развивают какую-то из сторон естественного языка, специализируют ее применительно к конкретным нуж- дам и таким образом делают язык более экономным, удобным и эффективным. Язык военных символов позволяет вовлечь в сферу мышления дополнительные зрительные представления и с их помощью использовать как средство общения не только слух, но и зрение. Всесторонне удовлетворить требованиям жизни могут только естественный и формальные языки в совокупно- 1 Г. К. Жуков. Воспоминания и размышления. М., Издательство АПП, 1969, стр. 570, 199
сти. Если когда-либо и появится единый комплексный всеобъ- емлющий язык, способный выполнять функции как естествен- ного, так и формальных языков, то это будет не скоро. Рассмотрим некоторые особенности естественных и фор- мальных языков, интересные с точки зрения автоматизации. Активное мышление находится под непрерывным воздействием внешней информации (слуховых и зрительных образов) и эмо- ций. Образ и слово сливаются воедино, образуют динамический монолит, который охватывает и область эмоций. Первоначаль- ным источником слова и всего процесса словообразования мог- ли быть образы, которые исчезли или изменились в нашем представлении. Мы употребляем слово «защита» в определен- ном смысле, хотя слово «щит» давно уже ассоциируется не с вооружением, а с устройством электротехническим (распреде- лительный щит) или гидротехническим (шлюзовой щит). Со времени первоначального образования языковых форм прошло много веков, и теперь только специалисты по исторической лингвистике вспоминают о таких тонкостях. В настоящее вре- мя слова связываются с новыми обобщенными образами и по- нятиями. Язык имеет иерархическую структуру, в которой более об- щие понятия дифференцируются на менее общие, те в свою очередь снова дифференцируются, и так доходит до конкрет- ного предметного уровня. Мышление может происходить на лю- бом уровне иерархии; для взаимопонимания важно, чтобы у собеседников оно происходило на одном уровне. Естественный язык эмоционален на любом уровне, и эта эмоциональность играет большую роль в воздействии живой и письменной речи. Эмоциональность — одно из необходимых условий пригодности языка для творческого мышления. Естественный язык инфор- мативен. Его информативность не исчерпывается только фор- мальными признаками (количество букв, слов), но и включает расстановку слов, их использование и т. д. В гаитянском язы- ке, который имеет всего 5 гласных и 6 согласных, информа- ция содержится в построении слов и фраз, и он очень труден для изучения. Чтобы передать эмоции, требуется ^большое количество ин- формации. Для передачи слова «страх» требуется 5 байт, одна- ко, приняв их, мы не ощутим чувства страха. Художественное описание ощущений героя, испытывающего страх, в какой-то мере вызывает страх. Можно ли исключить эмоциональные эле- менты из военного обихода, ограничиться рациональным пред- ставлением событий? Ни в коем случае. Принимая решение, необходимо учитывать эмоциональный фактор как один из сти- мулов поведения, следовательно, язык системы, которая гото- вит решение, должен оперировать и с эмоциями, хотя мы пока и не умеем вычислять количество информации, которое тре- буется для передачи эмоций. Выдр бы неправильным считать, 189
что информативность языка (в том числе эмоциональная) по- вышается при применении сложных оборотов речи. Витиеватый язык наименее информативен и поэтому непонятен. Иронизи- руя над схоластами, Байрон писал: «Ученый, ты объясняешь нам науку, но кто объяснит нам твое объяснение». Народный язык прост, образен, эмоционален и информативен. Информа- тивность естественного языка куплена ценой сложности и не- достаточной точности (неоднозначности). Информация может быть по-разному воспринята разными людьми. Даже сухой бо- евой приказ нелегко сформулировать так, чтобы его все поняли одинаково. Естественный язык обладает большой избыточ- ностью, которая помогает выражению новых идей и является резервом для развития языка. Когда речь идет о конкретных ситуациях, конкретных оцен- ках и конкретных действиях, информативность языка отходит на задний план, а точность приобретает решающее значение. Условия военной деятельности не позволяют использовать все информационные возможности естественного языка и не тре- . буют этого. Неоднозначность же недопустима. Поэтому вместе с развитием военного дела выработался специализированный «военный язык» \ обогащенный дополнительной терминологией (это повышает его точность) и освобожденный от малоупотре- бительных конструкций, выражений и слов. В результате тот естественный язык, которым в основном пользуются военные в профессиональной деятельности, более точен, но менее полон. Обратимся к некоторым особенностям формальных языков. Они созданы искусственно и поэтому по природе своей аксио- матичны и ограничены. Внешне конструктивные формы выгля- дят в них так же, как и в естественных языках (по определен- ным грамматическим правилам отдельные символы объединя- ются в слова, словах—в предложения и т.д.). Не каждую мысль можно выразить на формальном языке, зато те мысли, которые находят выражение, могут быть записаны предельно кратко и поняты единственным образом Но любое, даже очень малое изменение текста искажает содержание или приводит к бес- смыслице. В отличие от естественного формальный язык прак- тически не обладает избыточностью: в каждом предложении употреблен Самый необходимый минимум символов и слов, по- этому он менее гибок. Формальные языки полностью лишены эмоциональности. Их сфера употребления строго ограничена, поэтому в отличие от естественного языка описание новых, заранее не предусмо- тренных ситуаций требует развития формального языка. Зато ввиду * аксиоматичное™ построения формальные языки можно рйвямвать в нужном направлении вне связи с тем, когда прак- «йЧески потребуются их новые возможности. Грамматику фор-# 1 Т. е. специализированной естественной язои» юо
мяльного языка также можно пополнять н изменять, включая основные, первичные аксиомы. По мере надобности могут со- здаваться новые формальные языки. Естественные языки развития впрок не допускают и очень слабо поддаются насильственной трансформации: они живут жизнью народа. Диалектика естественного языка состоит в том, что он и гибок и консервативен одновременно. Формальные языки более приспособлены к зрительному восприятию, а ес- тественный язык наилучшим образом воспринимается с по- мощью органов слуха. Письменный текст налагает свои труд- ности на восприятие, поскольку, во-первых, не все пишется так, как говорится, во-вторых, не все особенности устной речи (в частности, интонации) можно передать в письме. Важной особенностью формальных языков является то, что любой из них исчерпывающим образом может быть описан математиче- ски. До сих пор формальные языки строились применительно к конкретным, более или менее ясно сформулированным зада- чам, и основная тенденция состояла во всемерном упрощении языка. Усвоение нового языка — дело сложное и трудоемкое, поэ- тому при создании формального языка прежде всего стремятся упростить аксиоматику, однако так, чтобы не ограничить его служебных функций. Основы математического языка элемен- тарны, поскольку все самые сложные преобразования имеют в качестве исходного пункта простое сложение. Но это не поме- шало (а может"быть, и помогло) гигантскому развитию мате- матики. В свое время в длительном и бесплодном споре о том, на каком языке писать математические трактаты на англий- ском или лагыни, последнее слово принадлежало Гиббсу, кото- рый заявил, что «математика — это язык». Безусловно, это так, но пока ни одна математическая работа не обходится без неко- юрого числа естественных фраз. Для живого читателя это вполне допустимо, даже удобно, но что делать с вычислитель- ной машиной? Она не прочтет этих фраз, а следовательно, не поймет и всего текста. Предлагалось ввести в математиче- ские труды вместо слов и фраз специальные условные знаки. Но пока эта идея не привилась. Одна из основных трудностей общения состоит в различии между языками. Люди могут владеть несколькими языками. Вычислительные машины владеют алгоритмическими языками. Задача общения человека и машины является одной из цент- ральных для современной науки, ею занимается много иссле* дователей. В военном деле задача еще сложнее: необходимо обеспечить оперативное общение с вычислительными машинами многих людей. Как построить мост между естественным язы- ком и формальным? Можно попытаться обучить машину пони- манию есюсгвенной речи или создать новый формальный язык, пригодный для мышления, для общения между людьми и для 191
вычислительной машины. В сущности, первый путь — это пе- ревод: машинные операции возможны только на формальном языке и на этот язык нужно перевести естественный язык. Если перевод сделать автоматическим, то это и будет означать, что машина понимает естественный язык. Огромный интерес, который в свое время вызвала идея автоматического перевода, привел к организации работ в этой области на довольно широком фронте. Однако по мере углуб- ления в проблему первоначальный оптимизм уступил место некоторому разочарованию. Стало понятным, что автоматиче- ский перевод отнюдь не означает механической замены слов и грамматических конструкций; на другом языке мысль выгля- дит по-другому, поэтому, чтобы ее выразить, нужно сначала понять ее. В идеографических языках знаки выражают слова и понятия, поэтому одни и те же иероглифы легко проникают в различные языки. Китайское идеографическое письмо вклю- чает 48 тысяч разных иероглифов, а для понимания даже про- стых текстов требуется до 3 тысяч иероглифов. Зато китайцы и японцы могут объясняться друг с другом с помощью иерогли- фов, которые очень близки; различие в языке этому не мешает. Однако если исходные понятия в разных языках неодинаковы, ю точный перевод не обеспечивается. Эта трудность усугуб- ляется в европейских языках разнотипностью речевых форм и сложностью грамматических конструкций. Говоря на разных языках, люди оперируют несколько различными понятиями даже тогда, когда общий ход мыслей совпадает. Хороший пере- водчик легко улавливает языковые нюансы и передает содер- жание, не прибегая к дословному переводу. Можно предполо- жить, что схема перевода имеет вид, показанный на рис. 35, а; автоматический перевод изображается схемой, показанной на рис. 35,6. Между этими схемами существует принципиальное различие, преодолеть которое пока не удается. Человек, вла- деющий языком, сначала схватывает общий смысл, исходя из которого строит перевод. Машина же не в состоянии уловить смысл. Вначале она делает дословный перевод и затем посте- пенно уточняет его. Чувствуя язык, можно проникнуть в смысл, не зная значения слов. Фраза академика Л. В. Щербы «Глокая куздра штеко будланула бокра и курдячит бокренка» для зна- ющего русский язык человека наполнена смыслом, хотя ни одно слово, взятое в отдельности, смысла не имеет. Многие слова неоднозначны, поэтому отбор нужных слов возможен с учетом контекста. Профессор Д. Ю. Панов полагает, что труд- ности возникают в связи с тем, что предложения из произве- дений художественной литературы иногда бывают очень тесно связаны с самой природой данного языка и уходят глубокими корнями в жизнь и быт народа. Индивидуальное мышление тоже «художественное произведение» и очень своеобразное. Несмотря на указанные трудности, работа над автоматиче- 192
ским переводом продолжается, и нет сомнения, что удастся переводить научные, технические и другие специальные тексты. По-видимому, для упрощения программы будут приня- ты некоторые общие правила составления текста, предназна- ченного для автоматического перевода. а 6 Рис. 35. Схема перевода: а — неавтоматического; б — автоматического С переводом на формальный язык еще хуже: формальный язык беднее естественного, и поэтому заранее можно сказать, что не все мысли удастся воспроизвести. Но вряд ли это имеет решающее значение. Тот формальный язык, который требуется для автоматизации подготовки решений, должен быть эквивалентом не любого естественного языка, а одного, конкретного языка, упрощенного по форме и ограничен- ного по словарному составу. Это снимает многие принци- пиальные и технические затруднения. Далее, поскольку воен- ная деятельность протекает в массе людей, различных по своей узкой специализации, индивидуальные языковые особенности нивелируются, сглаживаются. Военное мышление, несмотря на его диалектичность и многообразие, имеет дело с конкретными 7 В. В. Дружинин, Д. С. Конторов 193
объектами: воинскими формированиями, материальной частью, местностью, геофизическими и метеорологическими условиями и т. д. Наконец, значительную роль в военном мышлении уже сейчас играют формальные языки: язык оперативной карты и язык математики. Эти соображения приводят к выводу, что обеспечить взаи- мопонимание людей и машин в военной области можно путем специализации «военного» языка, увеличения в нем удельного веса формальных элементов (отображения обстановки и мате- матики), уточнения, конкретизации и детализации понятий и путем создания специального машинного языка, который по своим конструктивным формам был бы наиболее близок к воен- ным задачам. Можно ли говорить о серьезном изменении в течение обоз- римого времени «военного» языка (который, повторяем, яв- ляется частью естественного языка) в желаемом направлении? Буржуазные лингвисты отвечают на этот вопрос отрицательно. Например, де Соссюр и его последователи считают, что язык нейтрален, статичен, консервативен и вообще не подвержен крупным изменениям, тем более революционным. Исторический анализ с позиций марксизма-ленинизма показывает, что это не так. Естественный язык быстро и эффективно реагирует на общественные изменения. Достаточно вспомнить, как изменил- ся язык после Великой Октябрьской социалистической револю- ции. Язык активно реагирует на научно-техническую револю- цию, которую мы переживаем. Дело не только в обогащении языка новыми терминами, но и в заметном уточнении языко- вых форм, связанном с проникновением новых научных дости- жений в массовый обиход. Наука вносит ясность в мышление. Тем более это касается профессионального языка, который в связи с быстрым изменением средств и форм вооруженной борьбы должен интенсивно развиваться. Это развитие нужно сделать целенаправленным в сторону предметности, конкрет- ности и однозначности. Рассмотрим некоторые требования к формальному машин- ному языку. Задача состоит в том, чтобы сообщить машине, что нужно делать. Язык не должен быть связан с конкретным ти- пом машины, иначе это очень ограничит его применение. Фор- мальный язык строится из символов, слов, выражений и опе- раторов. Символы — это основные неразделимые знаки, из ко- торых составляются тексты. К ним относятся буквы (пропис- ные и строчные), цифры, знаки препинания, математические символы, условные военные символы (танк, самолет, батальон, позиция), технические символы (устройство, напряжение и т. д.). Слова — это минимальные структурные единицы, об- разованные из символов, имеющие смысл сами по себе. Число из нескольких цифр — это слово. Выражение — это группа слов или часть предложения, имеющая самостоятельное смысловое 194
значение (примером может служить придаточное предложе- ние). Оператор представляет собой законченную мысль, пол- ное описание некоторого вычисления, конкретного действия, технической процедуры. В настоящее время существует несколько алгоритмических языков, которые имеют довольно широкое применение. Кроме того, имеются трансляторы для перевода машинных про- грамм с одного языка на другой. Стремление сделать язык как можно более ограниченным по словарному составу и грамма- тическим правилам, требует его ориентации на определенный круг задач. Употребляемые в практике алгоритмические языки также ориентированы. Например, язык ФОРТРАН разработан специально для решения научных задач, связанных с разви- тием физики и техники. Язык АЛГОЛ предназначен для ре- шения задач численного аеализа. Универсальный язык КОБОЛ предназначен для решения коммерческих задач, связанных с организацией больших массивов данных и их обработкой; для этого языка характерно широкое использование выражений и операторов, построенных на основе предложений обычного ан- глийского языка. Существуют специальные языки, предназна- ченные для управления производственными процессами (ЯЗОН и др.). Язык ЛИСП удобен для обработки описаний, состоящих из списков (перечней) отдельных предметов. Он дает возмож- ность записывать связанные между собой программы, каждая из которых может входить в другую в качестве подпрограммы. В промышленности широкое применение находит мнемони- ческий язык обмена информацией между оператором и систе- мой управления производственным процессом. Абстрактное цифровое кодирование информации не является единственно возможным; в ряде случаев, особенно при необходимости при- нимать решения за очень короткое время — в течение секунд и даже долей секунды, целесообразно заменить его кодирова- нием, учитывающим особенности конкретной войсковой и тех- нической структуры. Например, принятие решений команди- рами истребительных подразделений и частей, командирами подводных лодок, соединений кораблей, соединений ПВО тре- бует такой быстроты восприятия и реагирования, при которой применение военного языка и цифрового кодирования может не обеспечить решения задачи в срок. Мнемонический язык — это язык условных знаков. Он обладает огромной информаци- онной емкостью, но лишен гибкости и полноты, присущих естественному языку. Мнемонический язык пригоден для опи- сания конкретных действий (если эти действия можно преду- смотреть заранее), для хранения основной информации о со- стоянии войск и для запроса информации. Основными элемен- тами (термами) языка являются наглядные условные знаки, каждый из которых охватывает целый комплекс действий, по- нятий, факторов, а грамматикой являются логические действия. 7* 195
А. А. Ляпунов показал, что можно записать любой алгоритм в виде логических схем, используя операции следования, без- условного и условного перехода. Такая грамматика идеально проста. Язык такого типа является не языком программирования, а лишь языком обмена оператора с техническим устройством. Символика языка не должна быть слишком обширной, по- скольку все знаки нужно помнить. Тем не менее она должна охватывать с возможной полнотой процессы, связанные с той областью деятельности, которая автоматизируется. Эти процес- сы представляются в виде мнемосхем: последовательности зна- ков, отображающих различные элементы и этапы процессов. Мнемосхемой можно представить расположение войск, поря- док их следования на марше и ввода в бой, структуру ракет- ного комплекса. Каждый знак, поступив в ЭВМ, приводит в действие программу любой сложности. Программа вырабаты- вает серию команд, каждая из которых уже не предусмотрена заранее, а является результатом вычислений. Соответственно, комбинируя мнемознаки в известной последовательности, мож- но управлять боевым средством, отдать оперативный приказ или запросить информацию. Формальные языки для подготовки решений должны быть специализированными: трудно в едином языке охватить все военные задачи. Необходимо обеспечить близость формального языка к естественному военному языку (пути такого сближе- ния заложены в языках КОБОЛ и ЯЗОН), а также органиче- ское включение в него операций с математическими преобра- зованиями и вычислениями. Желателен также хороший кон- такт с вычислительными языками и с языками, предназначен- ными для решения других военных задач (распределения бое- вых ресурсов, транспортных и т. д.). Это даст возможность сократить объем программ на специальном языке. Эффектив- ным способом осуществления межязыковых контактов являет- ся язык-посредник (транслятор-посредник). Современное состояние теории и практики построения ма- шинных языков таково, что вопросы структуры и синтаксиса вряд ли вызовут большие трудности. Язык должен иметь не- сколько уровней абстракции, причем каждый уровень должен состоять из более общих (по сравнению с низким уровнем) понятий и, кроме того, структурно быть вполне завершенным. Тогда каждый уровень, являясь управляющим языком (мета- языком) по отношению к более низкому уровню, будет приго- ден для самостоятельного использования (если не требуется большая детализация) t
ГЛАВА 9 ФОРМАЛИЗАЦИЯ В поисках истины правильные ответы играют несравненно меньшую роль, не- жели ошибки, а новая гипотеза, как бы нелепа она не была, может помочь боль- ше, чем небольшое улучшение готовой гипотезы. П ой я Давать определения слишком узкие или слишком широкие — это ошибка, и нема- лая. Эзоп 1. ОПРЕДЕЛЕНИЯ Прежде всего необходимо рассмотреть некоторые первич- ные понятия. Формализация восприятия и познания идет по пути: качество — морфология — упорядочение — топология — метрика — количество. Проследим этот путь с са- мого начала. Методика может быть эффективной, если она воплощена в стройную систему правил, приемов, составляющих аппарат решения. Известное высказывание «наука рождается там, где начинается расчет» в военном деле вдвойне оправдано. Но рас- четы возможны только при наличии математического описания ситуаций, действий и хода рассуждений. Обсудим различные аспекты построения математического аппарата. Во всех областях науки аппарат создавался постепенно, под давлением практических нужд. Вспомним развитие геометрии: первоначальные геометрические представления возникли на основе приемов землеизмерения; в дальнейшем геометрия абстрагировалась и превратилась в самостоятельную науку. Но сначала нужды землеизмерения заставили создать аппарат для решения своих задач. В военном деле широко используются различные разделы математики, в том числе и самые новые, но разработка собственно математического аппарата происхо- дит медленно. Это тормозит развитие автоматизации, так как 197
в военном деле приходится оперировать категориями, поняти- ями и объектами, которые не имеют аналогов в других обла- стях. Поэтому нельзя рассчитывать на то, что привлечение математического аппарата извне позволит решить все проб- лемы. Пока эти проблемы нагромождаются, и мы вынуждены относить их к интуиции, искусству и творчеству. Творчество — высшая форма человеческой деятельности, это то, что вносит новизну в идеи, представления, методы и средства, которыми владеет человечество. В процессе выра- ботки решения творчество играет особую, исключительную роль, и мы неоднократно будем возвращаться к этому вопросу. Но апеллировать к творчеству в повседневной жизни — необос- нованное и вредное расточительство. Было бы ошибкой считать, что во всех случаях принятия решений необходимо творческое вдохновение. Анализ показывает, что подавляющее большин- ство решений не содержит принципиальной новизны и элемен- тов творчества. Нельзя согласиться с теми авторами, которые считают каждый этап принятия любого решения, начиная от уяснения обстановки, глубоко творческим актом. Это непра- вильно; ведь если возвести в ранг творчества любую работу (а работа непрерывно связана с принятием решений), то это обесценивает творчество и создает новые неразрешимые проб- лемы. Нельзя прикрывать призывом к творчеству все области нашего незнания. В большинстве случаев не требуется творческого достиже- ния, чтобы найти способ поведения. Творчество оригинально; оно возвышается над обыденностью. Творчество идет впереди технологии. Чтобы результат творчества был воплощен в жизнь, он должен быть понят и принят многими людьми, а это не всегда просто. Чем новее и глубже идея, тем ее труднее ос- воить. Повиновения и исполнительности недостаточно. Коман- дир управляет множеством людей, которые должны выполнить его волю. Но для того, чтобы хорошо выполнить, нужно понять, прочувствовать то, что требуется делать. Это требует времени, которое всегда в дефиците. Командир, принимая решение, должен прежде всего думать о том, кем и как оно будет выполняться. Результат зависит от решения и от качества выполнения. Проще выполнять то, что знаешь и уме- ешь. Это не означает, разумеется, что решение может быть стереотипным, но нового в нем должно быть не более, чем не- обходимо. Не следует злоупотреблять оригинальностью. Нужно стремиться к тому, чтобы аппарат позволял решать возможно большее количество задач. Творческий поиск желателен и в простых случаях, но не обязателен, зачастую невозможен из-за недостатка времени. Чем сложнее задача, тем больше стимулов для творчества. Конечно, существуют другие стимулы, но широкая область приложения обязательна. В любой деятельности побудитель- 198
яыми причинами творчества является общественная полез- ность. По всей вероятности, можно придумать новую арифме- тику и новый аппарат для решения арифметических задач. В свое время так и было, когда ввели десятичную систему счисления. И сейчас ученые работают над новыми арифмети- ками для вычислительных машин. Но следует ли, получив за- дачу на умножение двух многозначных чисел, трудиться над созданием новой арифметики, заботиться об усовершенствова- нии системы счисления? По-видимому, нет. Нужно просто вы- полнить умножение. Другое дело, когда речь идет об умноже- нии или обращении матриц: эта задача может быть источни- ком вдохновения и творчества. Человек ошибается часто, го- раздо чаще, чем кажется. Прежде всего следует предотвратить ошибки; для этого необходимы методика и аппарат. Нужно стимулировать творчество. Эти задачи не противоречивы: чем меньше тратится сил на простые задачи, тем больше возмож- ностей для творческого решения сложных задач. Обучение и опыт вырабатывают навыки и умение, их описание и есть ап- парат подготовки решений, устанавливающий причинные свя- зи между обстановкой, способом поведения и конечной целью. Математический аппарат дает формульные зависимости, кото- рые в значительной степени являются результатом и обобще- нием опыта. Математический аппарат оперирует абстрактными категориями, в то же время он чрезвычайно общ. Стремление расширить область применения математики в определенных случаях наталкивается на большие препятствия. Элементами математического аппарата являются математиче- ские символы (плюс, интеграл, равенство), их смысл точен. В военном деле приходится сталкиваться с качественными ка- тегориями, в какой-то мере расплывчатыми. Им присуща об- разность и гибкость; границы их нечетко выражены, они «плавно» переходят друг в друга. Причинные связи тоже не- четкие. Смысл почти всегда зависит от контекста, от конкрет- ных условий. Итак, задача состоит в формализации аппарата, которым пользуются командир и штаб при подготовке решений. 2. УПОРЯДОЧЕНИЕ Напомним, какими категориями, понятиями, представлени- ями и объектами оперирует аппарат военного мышления. Для сокращения будем употреблять только слово «категории». 1. Идеологические и политические (политическая цель вой- ны, политическая подготовка, идейная позиция, идейный уро- вень, идеология). 2. Военные (войска, оружие, вооруженная борьба, наступ- ление, оборона, контрудар, тыл, ракетно-ядерное нападение, огневой вал, местность, опорный пункт, боевой расчет, солдат). 199
3. Социологические (взаимоотношения, классовый состав, социальные взгляды, общественное мнение). 4. Моральные (моральное состояние, моральный облик, честность, преданность, исполнительность, храбрость, самоот- верженность, волевые качества). 5. Технические (аэродинамика, электроника, регулирова- ние, защищенность, избыточное давление, поражение, темпе- ратура, скорость, проходимость). 6. Географические и топографические (расстояние, коорди- наты, континент, граница, высота, обзор, местность, река). 7. Математические. Эти категории человек применяет в абстрактном и конкрет- ном плане: можно говорить вообще о наступлении как о виде боевых действий, а можно о конкретной наступательной опера- ции. В первом случае человек мыслит абстрактно, во втором — предметно, образно. Но абстракция все равно не обходится без привлечения образов, с которыми так или иначе связаны инди- видуальные представления, воспоминания. Мысленные образы многомерны и динамичны. Цель математики состоит в установлении количественных зависимостей между категориями. Иногда трудно выявить сущ- ность и характер связей между категориями, хотя почти всег- да они существуют. Это препятствие необходимо преодолеть. Всю совокупность категорий называют пространством категорий. Пространство категорий требуется организовать, определить в нем связи и закономерности. Это многоэтапная задача. Первый этап организации состоит в упорядочении. Упоря- дочение — исходный пункт и логическое основание формализа- ции. Основой упорядочения является практика, общественный и личный опыт. Упорядочение состоит в установлении между категориями определенных отношений порядка: превосходства, преимущества, следования. Признаками порядка могут быть: — величина (полк больше батальона); — важность, значимость, вес (вооруженность важнее чи- сленности) ; — доминирование, преимущество (танки над пехотой, ядерный заряд над тротилом); — следование (за артподготовкой наступление, за световой вспышкой ударная волна, за танками пехота). Не следует смешивать отношения порядка, построенные по различным признакам: полк, как правило, больше батальона (упорядоченность по величине), но это не означает, что полк всегда сильнее батальона (упорядоченность по доминирова- нию). Категории могут быть разделены на упорядоченные груп- пы; между категориями разных групп отношений порядка мо- жет и не быть. Упорядоченность не вполне устойчива, она за- 200
висит от условий, от воли людей и может изменяться. Можно говорить о вероятности сохранения отношений порядка. Существуют две схемы упорядочения. Первая (рис. 36) строится на предшествующем опыте и справедлива в среднем Рис. 36. Первая схема упорядочения военных категорий (пример) для типовых условий. Схема охватывает практически все ка- тегории, которые применяются в военном деле. В этом смысле она всеобъемлюща. Для некоторых групп категорий вообще нельзя определить типовых отношений порядка; что, например, можно сказать о технических и моральных категориях в смысле важности или следования? Опыт учит, что типовых отношений порядка ме- 201
Рис. 37. Вторая схема упорядоче- ния военных кате- горий (пример) жду этими группами категорий не существует. Первая схема может иметь несколько вариантов для каждой из типовых си- туаций. Опа основная, опорная, от нее исходят, составляя кон- кретную, вторую схему. Вторая схема упорядочения связана с конкретной ситуацией. Общепринятые типо- вые представления пересматриваются в свете решаемой задачи. Вторая схема состоит из упорядоченных групп, которые влияют на ход событий в одном и том же направлении. Иллюстрацией является рис. 37, где отноше- ние порядка установлено по важности. Не- которые отношения могут совпадать с типо- выми, другие — нет. Во второй схеме аль- тернативные категории должны быть обяза- тельно упорядочены, иначе неясно, какой категории отдать предпочтение. Упорядочение требует критериев. Для первой схемы они ясны — модель обобщен- ного опыта. Опыт обобщается в теорию, общественно-политическое мировоззрение, стратегию, оперативное искусство, тактику, военную науку. Если опыт и анализ пока- зывают, что легче прорвать фронт при нане- сении удара на стыках, то эта идея получает преимущество перед другими формами про- рыва. Если опыт недостаточен, отношение порядка не может быть установлено. Для второй схемы исходной позицией яв- ляется первая схема. Пробелы восполняют- ся либо на основании каких-то критериев, либо волевым порядком. Сознательно или бессознательно, но это делается, а если сде- лано неправильно, то решение может быть ошибочным: 70% неудачных решений по- лучаются из-за неправильного упорядочения. Может показаться невероятным, что много- образие политических,* социальных, военных, технических и других аспектов свелось к упорядочению. Но в этом сила математики, которая позволяет найти емкие и строгие определения сложных взаимоотноше- ний. Рассмотрим критерии упорядочения. Эти критерии также основываются на мировоззрении, науке, опыте. Совокупность критериев является многоплановой и много- уровневой. Пример представлен на рис. 38. Он включает три основные группы критериев: общие, частные и волевые. Общие критерии особенно важны для первой схемы упорядочения. Оли устойчивы, их изменение, как правило, связано с замет- 202
йымй социальными преобразованиями, сдвигами в техническом оснащении армий и аналогичными факторами крупного -мас- штаба. Переоценка первой группы критериев — всегда событие большой важности и имеет серьезные последствия. Для того чтобы предложить и произвести переоценку, требуются (по- Рис. 38. Критерии упорядочения военных категорий мимо оснований) смелость и немалые волевые усилия. Та пе- реоценка моральных категорий, которую произвел Наполеон во время своего итальянского похода, длительное время не была воспринята; это дорого обошлось противникам Наполеона. Тот же Наполеон неправильно оценил моральные категории в вой- не против России, и это дорого обошлось ему. Ленинская стра- тегия гражданской войны была непостижимой для подавляю- 203
щего большинства политических и военных деятелей капита- листического мира, которые не могли понять причин успеха Красной Армии потому, что их критерии были ошибочными. Массированное применение танков и авиации во время второй мировой войны привело к изменению ранее привычных отно- шений предпочтения. Партизанская война была важным фак- тором Отечественной войны 1812 года. Партизанская война во многом способствовала окончательной победе над фашистской Германией в Великой Отечественной войне. Но вряд ли стоит изумляться тому факту, что ни Наполеон, ни квалифицирован- ные гитлеровские генералы не в состоянии были понять и оце- нить значение партизанской борьбы в общей перспективе войны. Такой фактор, как внедрение автоматизированных систем управления, также связан с переоценкой и упорядочением ка- тегорий. В результате изучения военного дела у каждого командира вырабатываются свои критерии. Обоснование критериев яв- ляется задачей, которая выходит за рамки настоящей работы. Полезно все же высказать некоторые соображения по этому вопросу. Должны быть построены модели типовых ситу- аций (стратегических, оперативных, тактических, организа- ционных), в которых требуется принятие решений. Каждая ситуация требует всестороннего рассмотрения с позиций кон- кретного содержания критериев. На этом основании можно формулировать определения и установить приоритет критериев. Существуют ли однозначные, не допускающие различных тол- кований определения любых критериев? Далеко не всегда. Тем не менее недоопределенными критериями мы повседневно поль- зуемся при рассмотрении серьезных проблем. Частные критерии связаны с конкретными условиями, они вытекают из соотношения сил, цели предполагаемых действий, указаний старшего начальника и т. д. Частные критерии необ- ходимы для второй схемы упорядочения и, хотя категории свя- заны с конкретной задачей, критерии могут быть сформулиро- ваны заранее в достаточно общем виде. Примерами таких кри- териев могут быть соответствие цели, степень достижения цели. Волевые критерии воплощают особенности личности коман- дира, хотя большую роль играет групповой фактор, обучение, принадлежность к определенной военной школе. Каждый командир вырабатывает волевые критерии на личном опыте; иногда они могут оказаться более передовыми и удачными, чем общепринятые. Когда волевые критерии воспринимаются большинством, происходит переоценка, о которой выше шла речь. Волевые критерии являются одним из движущих факто- ров прогресса в науке и искусстве. Они могут касаться первой и второй группы, а кроме того, содержат самостоятельные эле- менты. Когда система критериев обоснована, можно присту- пить к упорядочению. 204
Мы упомянули о том, что способ упорядочения в опреде- ленной степени зависит от точки зрения. Точки зрения также могут быть упорядочены. В конечном итоге выбирается та точ- ка зрения (и та схема упорядочения), которая в наибольшей степени соответствует цели. 3- топология Следующий этап формализации пространства категорий — введение топологии. Широкое практическое применение топо- логия начинает приобретать толь- ко теперь, и в этой области мож- но ожидать новых достижений. Топология становится прикладной математической дисциплиной. Топология строится на множест вах. Под множеством понимается со- вокупность элементов любой природы; в данном случае такими элементами являются военные категории. Разли- чают конечные и бесконечные множе- ства; последние разделяются на счет- ные множества (каждому элементу можно сопоставить натуральное число) и несчетные (континуальные). Множе- ство физических объектов (например, танков) всегда конечно, множество чет- Рис. 39. Операции над множе- ствами: а — сумма или объединение; б — пересечение; в — разность; г — симметрическая разность ных чисел счетно, множество точек на прямой или плоскости континуально. Любая часть множества называется его подмножеством. Над множества- ми можно производить операции: объединения, умножения, пересечения, вычитания. Сущность этих операций ясна из рис. 39. Между элемен- тами множеств может быть установлено соответствие. Взаимно одно- значным соответствием называется такое, при котором каждому эле- менту одного множества соответствует один и только один элемент другого множества, и наоборот. При неоднозначном соответствии эле- менту одного множества может соответствовать один или несколько элементов другого множества. На множествах можно строить функции или отображения. Функци- ей называют некоторое соответствие между элементами двух множеств. Множество упорядочено, если между его элементами установлено отно- шение (порядок) взаимного следования. Системой множеств называется всякое множество, элементы которого сами множества. Основным в топологии является понятие открытого множе- ства. Топологией называется любая система подмножеств некоторого исходного множества, если она удовлетворяет следующим двум требо- ваниям: само множество принадлежит этой системе; сумма любого (ко- нечного или бесконечного) и пересечение конечного числа множеств этой системы принадлежит к этой же системе. Исходное множество с заданной в нем топологией называется топологическим про- странством. Все множества, принадлежащие к этой системе, назы- ваются открытыми. Таким образом, топология может оперировать с любыми элементами, не требуя, чтобы между этими элементами были определены количественные отношения. Один из способов задания топо- логии состоит в объявлении некоторых множеств открытыми. Физиче- ский смысл открытого множества состоит в том, что каждый элемент 205
множества имеет соседние, близкие в каком-то смысле элементы, кото* рые также принадлежат этому множеству. Такие близкие точки назы- вают окрестностью. Допустим, что рассматривается множество военных катего- рий и мы хотим на это множество распространить систему взглядов, ограничений или отношений. Если определено поня- тие окрестности, соседства (по смысловому содержанию), мож- но выбрать элементы этого множества так, чтобы оно было от- крытым. Иначе есть опасность вторгнуться в чужую область категорий с другими свойствами или не исчерпать своей об- ласти. Обосновав открытые множества, можно образовать топо- логическое пространство. Понятие открытого множества гото- вит путь для обоснования количественных отношений между категориями. Важным понятием топологии является база. Базой топо- логического пространства называется совокупность таких от- крытых подмножеств, чтобы всякое другое открытое множест- во могло быть представлено в виде суммы этих подмножеств. База содержит в некотором смысле простейшие подмножества, с помощью которых можно формировать все остальные под- множества. Это равносильно выработке каких-то основных опорных единиц, из которых можно конструировать все осталь- ные. Желательно, чтобы база была конечной либо счетной (а не континуальной) и чтобы базовые элементы (про- стейшие группы категорий) были отделимы друг от друга и не сливались. Это упрощает обоснование математических опе- раций в топологическом пространстве. Особенностью топологического пространства является то, что в нем не существует понятия расстояния между точками (в отличие, например, от геометрического пространства), а связь между точками устанавливается исходя из других прин- ципов. Иногда топологию называют «резиновой геометрией», так как объекты в топологическом пространстве можно как угодно раздувать или сжимать в различных частях и при этом они остаются неизменными; не допускается только их разре- зание или склейка. С точки зрения топологии гиря, кофейник и бублик представляют собой идентичные геометрические тела. Применение топологии может оказаться полезным там, где значение имеют не расстояния, а связи, в частности для ана- лиза различных структур и преобразования одних структур в другие. Мы можем обнаружить аналогию между топологиче- ским пространством и пространством действительных чисел. Эта аналогия поможет проникнуть в суть дела. В топологиче- ском пространстве мы имеем дело с множествами, в простран- стве действительных чисел — с числами. База топологического пространства может быть счетной, т. е. представлять собой натуральный ряд чисел. Любая часть топологического про- странства со счетной базой может быть представлена суммой 206
базовых элементов, любое целое число может быть представ- лено суммой натуральных чисел. По существу это означает, что мы оперируем отдельными категориями (точками тополо- гического пространства) и множествами (группами) категорий как числами. Разница в том, что в отличие от числового про- странства расстояние между элементами топологического про- странства не определено. Зато топология оперирует элемен- множествами и, следователь- тами, которые сами являются но, могут обладать много- образными свойствами. Это оказывается полезным для описания военных задач. Каждая точка тополо- гического пространства может представлять одну из военных категорий. Группа категорий пред- ставляет собой часть то- пологического простран- ства, содержащую некото- рое множество принадле- жащих к этой группе ка- тегорий, «точек». Допу- стим, что речь идет о та- кой группе категорий, как боеготовность. Боеготовность описывает- ся множеством признаков и свойств. Число таких □ Военные категории — Связи между категориями Рис. 40. Топология структуры признаков может быть конечным или бесконечным. Каж- дый из признаков сам по себе есть категория, и мы бу- дем рассматривать его как точку. Определив такую точку, мы должны выявить взаимодействие с другими точками то- пологического пространства. Топология описывает это взаимо- действие. Рассмотрим структуру, показанную на рис. 40. Прямо- угольники обозначают некоторые категории, а линии — связи между ними. Например, прямоугольниками могут быть вой- сковые формирования, технические средства, отделы штаба, сообщения о действиях противника, личный состав командного пункта, алгоритмы и т. д. Линии отображают любые формы связи, взаимодействия, противодействия, соревнования или сле- дования. Для принятия организационных решений очень важно иметь возможность количественной оценки свойств структуры, а так- же количественных характеристик, связанных с ее преобразо- ванием в другие структуры. Под топологическим преобразова- 207
пием понимается такое, при котором разрушаются какие-то связи и устанавливаются новые. Если связи не меняются, с точки зрения топологии преобразования нет. Топология дает возможность исследовать структуры, оценить сложность пре- образований и установить отношения между структурами. Топология структур определяет их практические свойства. Не менее важное значение имеет применение топологии для исследования конфигураций. Допустим, что рассматривается система дорог. Ее можно достраивать, создавать объездные пути, с тем чтобы обеспечить передвижение, не допуская про- бок. Иными словами, необходимо принять решение о создании определенной конфигурации дорог, и это можно сделать с по- мощью топологии. Для подготовки оперативных решений область применения топологии несколько другая. Военные категории (в том числе идеи и понятия) можно представить в виде структур или кон- фигураций и построить топологические пространства. Один вид топологических пространств особенно близок к привычным метрическим пространствам, т. е. к пространствам, в которых определено расстояние (и можно производить измерения). Это так называемые хаусдорфовы пространства, в которых любые две точки имеют непересекающиеся окрестности. Это свойство означает отделимость точек друг от друга. Хаусдор- фовы пространства (а особенно нормальные пространства, в которых любые два непересекающихся замкнутых множества имеют непересекающиеся окрестности) наиболее приспособ- лены для построения количественных соотношений. Чем лучше организовано пространство категорий, тем про- ще могут быть обоснованы функции и функционалы, выража- ющие соответствие между различными категориями и груп- пами категорий. Это приводит к количественным зависимо- стям, несмотря на то что в исходном пространстве категорий количественного различия нет. В топологическом пространстве может быть сконструировано выражение для функционала эффективности военного решения. МЕТРИКА Следующий этап формализации — введение метрики, уста- новление расстояния между категориями. Если упорядочен- ность определяет соотношения типа «больше—меньше», «силь- нее— слабее», «важнее», то метрика позволяет установить, на- сколько больше, сильнее, важнее. Например, веса объектов, если это города, можно назначить в соответствии с количеством сосредоточенного в них населения. Это означает, что мы ото-' бразили неметрическое «пространство объектов» в метрическое пространство «население». Успех боевой операции часто оце- 208
нивают количеством уничтоженной живой силы и техники. Это тоже метрика. Иногда уместно говорить о степении выполнения задачи, ввести несколько градаций и каждой из них приписать число. Совокупность этих чисел можно использовать как метрику. Можно рассмотреть вероятность решения задачи и вероятност- ную меру использовать как метрику. Можно установить «рас- стояние» между задачами, для чего ввести более общую, единую для этих задач метрику. Для этого требуется най- ти условную вероятность того, что некоторая более общая объединяющая задача будет решена, если решить частные задачи. Иногда удается прямая метризация. Допустим, что рас- сматривается такая категория, как бдительность войск. Коли- чественно эту категорию можно оценить на основании инфор- мации об изменении состояния противника, которую войсковое формирование добывает на своем участке. Здесь метрика ин- формационная. Одним из способов отображения категорий в метризуемое пространство является использование так называемого моно- тонного посредника. Имеется в виду ситуация, когда две или несколько несоизмеримых (или неизмеримых) категорий зави- сят от одной и той же категории, но метризуемой. Например, такие категории, как бдительность и боеспособ- ность, можно при определенных условиях связать с чис- ленностью войск. Растет численность, растут и эти кате- гории. В этой метрике невозможно дать фактическую оценку бдительности (если бы это можно было сделать, мы не прибе- гали бы к монотонному аргументу), но это и не всегда тре- буется. Самой общей метрикой является эффективность. Критерий эффективности выражает степень достижения цели (количество уничтоженных сил противника, нанесенный или предотвращен- ный ущерб). Устанавливается математическая зависимость между эффективностью и теми категориями, которые подлежат метризации. В качестве расстояния принимается изменение эф- фективности при замене одной категории другой. Таковы основные идеи формализации. Чтобы убедиться, что это не фантазия, рассмотрим следующий пример. Командир получил новое назначение. Личный состав ему незнаком, и чтобы быстрее войти в курс дела, командир наме- рен использовать как личные контакты, так и современные информационные средства и математические методы. На пер- вом этапе работы основной категорией, подлежащей всесто- роннему изучению, является подчиненный. Это элемент более общей категории военнослужащий. В математиче- ском смысле множество подчиненных образует простран- ство, которое требует описания. Знакомство с подчиненными 2Q9
позволяет установить первоначальное упорядочение, крите- рием которого могут быть: служебный ранг, партийность, уро- вень квалификации (образование, опыт), боевые награды и т. д. По мере расширения и углубления знакомства с подчи- ненными упорядочение уточняется. При этом упорядочению подвергаются не только отдельные подчиненные, но и подраз- деления (подмножества). Упорядоченность позволяет ре- шать некоторые задачи математически, например, составлять расписания занятий, распределять ресурсы и т. д. Это перво- начальное, самое грубое отображение пространства ка- тегорий в другое пространство, где можно вычислять. Следу- ющий этап — топологизация. Здесь возможны два вари- анта. Первый — формальный. Нужно задать такую систему подмножеств (групп подчиненных), чтобы в нее входили: 1) все множество (все формирование); 2) любая сумма этих подмножеств (групп людей); 3) любое конечное пересечение этих подмножеств (такие группы людей, которые одновремен- но принадлежат к различным группам). Подмножества, при- надлежащие к этой системе, есть открытые подмно- жества. Второй способ введения топологии — смысловой, нефор- мальный. Какие-то подмножества подчиненных нужно объ- явить открытыми. По смыслу это могут быть: группы под- чиненных, близких по служебному рангу, по специальности, по боевому опыту, по образованию, по социально-демографиче- ским данным и т. д. Смысл открытости этих множеств вы- ражен словом близкие (это коллективы, которые могут по- полняться, изменяться и в некоторых случаях не имеют чет- ких границ). Объявление некоторых множеств открытыми и есть введение топологии. Можно убедиться, что построенное таким образом тополо- гическое пространство является хаусдорфовым. Окрестностью для каждого элемента являются люди, принадлежащие к од- ной и той же группе. Для любых двух человек можно выбрать непересекающиеся окрестности: наиболее близкое окружение, не являющееся окружением для других лиц. Признаку, по ко- торому выбирается окрестность, не придается математический смысл. Образованное пространство может быть нормаль- ным, если любые два непересекающихся замкнутых подмно- жества имеют непересекающиеся окрестности. По смыслу ясно, что это условие должно выполняться, если нет замкну- тых группировок (последнее, конечно, недопустимо). Введем базу. Базовыми элементами могут быть минималь- ные (по составу) подмножества лиц, способные выполнять определенные боевые или учебные функции или имеющие оп- ределенный уровень подготовки. Любое подмножество лиц, рассматриваемое как самостоятельный элемент при решении соответствующей задачи, должно выражаться через базовые 210
элементы. Топологию можно ввести с помощью базы. Приве- дение пространства подчиненных к нормальному топологиче- скому пространству с конечной или счетной базой дает возмож- ность решать довольно сложные задачи, в частности задачи оценки эффективности. И, наконец, введение метрики. Метрика может быть постро- ена путем отображения топологического пространства в функ- циональное пространство (эффективность), путем введения весов для открытых подмножеств и для элементов этих под- множеств или еще каким-либо путем. В метрическом простран- стве можно применить весь могучий аппарат вычислительной математики. Дальнейшая конкретизация примера потребовала бы мате- матических выкладок, но в этом нет надобности: мы обсуж- даем принципиальные пути, а не решаем конкретные задачи. Здесь мы должны предостеречь от «формального» подхода к формализации. Формализация преследует одну цель: создать возможность для расчетов. Но как при подходе к формализации, так и при определении области применения расчетов следует исходить из концепций марксистско-ленинского мировоззре- ния, советской военной науки. Математика — мощный инстру- мент, но не более чем инструмент. 5. РАЗРАБОТКА КАТЕГОРИЙ Оценим реальные возможности формального аппарата. Применение топологических или метрических пространств имеет целью дать функциональное описание задачи (т. е. зави- симость результата от свойств ситуации), выраженное воен- ными категориями. Напрашивается мысль о том, что трудности формализации связаны с недостаточной разработанностью ре- чевых категорий, их неконкретностыо, неполнотой, неприспо- собленностью к количественному выражению. Следовательно, требуется разработка категорий. По всей вероятности, это одна из основных задач на пути внедрения автоматизации. Попыта- емся ее сформулировать. Всю информацию, которая так или иначе относится к дея- тельности командира и его штаба, можно представить с по- мощью некоторой совокупности идей, вариантов или того и другого. Идеи и варианты формируются из объектов, катего- рий, понятий. Напомним, что идея есть основной смысл, зна- чение, сущность, сформулированные в общей форме. Катего- рия отражает наиболее общие и существенные свойства, сто- роны, отношения явлений в действительности. Понятия описы- вают и обобщают наиболее существенные признаки явлений и процессов, они составляют смысл слов языка. Понятия более гибки, они прогрессируют. Таким образом, идея — категория — понятие составляют иерархию обобщений, в которой может 211
быть выражена любая мысль. Применяемые категории недо- статочно полно и точно отражают сущность военных ситуаций и их последствий, что ограничивает продуктивность мышле- ния, общения и обучения. Разработка категорий является важ- нейшим аспектом развития каждой науки, особенно точной науки. Формализация, математизация науки требует форма- лизации категорий. Невозможно себе представить разработку математической теории функций без предельно четкого и однозначного определения таких категорий, как множество, функция, соответствие, однозначность, предел, сходимость, переменные. Разработке военных категорий уделялось меньшее внима- ние. Попробуйте найти в словарях и в учебниках определение такой категории, как «военная организация». Разнобой чрез- вычайно велик. Военные категории обладают той сложностью, что они соотносятся с общественными или социальными (по- литико-моральное состояние), научными (эффективность), техническими (все, что связано с характеристиками боевой техники) и частично являются специальными категориями. Формальные связи между категориями не могут быть установ- лены «по определению» (как и для математических катего- рий). Можно указать следующие основные направления разра- ботки военных категорий: — детализация; — уточнение содержания (смысла), конкретизация; — метризация; — формализация связей; — установление иерархии; . — обобщение; — разработка новых категорий; — оценка полноты состава категорий. Эти направления взаимосвязаны. Выскажем только некото- рые соображения о их содержании. Детализация необходима для организации мышления, для введения в методическое русло. Возьмем такую категорию, как боевая стойкость. Она применима к любым подразделе- ниям —- от одиночного солдата до вооруженных сил в целом. Такая общность чрезвычайно полезна в некоторых случаях, например, когда нужно предъявить требования к принципам подготовки личного состава. В других случаях общность вред- на. Дать точное определение, не прибегая к ограничению общ- ности, невозможно, поэтому его и не существует, а раз нет определения, невозможна формализация. Путь состоит в рас- членении категории на более простые, однозначно определяе- мые. Это и есть детализация. Один из возможных вариантов детализации категории представлен в виде схемы (рис. 41). 212
Возможно, что аналогичным образом удастся детализиро- вать такую всеобъемлющую и сложную категорию, как мо- ральное состояние. Здесь можно ввести в рассмотрение подкатегории: демографический состав, социальный состав, Рис. 41. Вариант детализации категории «боевая стойкость» партийно-комсомольская прослойка, боевой опыт, классовая, групповая, личная заинтересованность (в какой-то деятельно- сти) , отрицательные факторы и т. д. Детализация военных категорий — ответственная и слож- ная задача, требующая всестороннего анализа. Поверхностное, упрощенное, необоснованное применение количественных оценок совершенно недопустимо. Результаты детализации дол- жны быть многократно и тщательно проверены, прежде чем они пойдут в дело. Перейдем к конкретизации. Детализация облегчает конкре- тизацию. Уточнение содержания должно быть основано на практическом опыте и на ясном понимании перспективы. Все категории образовывались исторически. Но исторические кол- 213
лизии всегда конкретны и увязываются с конкретной оцен- кой; в этом состоит один из аспектов конкретизации кате- горий. Человеческий разум несравненно более гибок, чем автома- тическое устройство. Человек свободно ориентируется в смы- словых тонкостях, в случае надобности ему можно объяснить, как следует понимать и применять тот или иной термин (ино- гда для этого достаточно нескольких слов). Гибкость дается недаром: ее обратная сторона — определенный произвол и ошибки в применении категорий и в выводах. Автоматизация требует однозначности и определенности, зато не допускает ошибок. Рассмотрим категорию «инициатива». Словарь русского языка (1957 г.) толкует ее так: «1. Почин, побуждение к на- чалу какого-либо дела... 2. Предприимчивость, способность к са- мостоятельным активным действиям». Неопределенность толкования становится ясной, если сопоставить его с катего- рией «самоуправство»: «...Самовольное незаконное осуще- ствление чего-либо». Но ведь «самостоятельные действия» пото- му и самостоятельны, что они заранее не предусмотрены. Выхо- дит, что словарные определения «инициативы» и «самоволь- ства» не очень отличаются?! По-видимому, дело не только в том, что определения не отражают всех смысловых тонкостей. Причина глубже: между некоторыми категориями не сущест- вует четкой линии раздела, эта линия сдвигается в ту или дру- гую сторону в зависимости от конкретной ситуации. Тем не менее подавляющее большинство людей правильно чувствуют разницу, хотя путаница не исключена. Определим «инициативу» как самостоятельное активное действие, не противоречащее приказу и направленное на до- стижение положительного результата. Сочетание «самостоя- тельности» и «непротиворечия приказу» отражает смысловой дух слова «инициатива». Уточнение: «достижение положитель- ного результата» доопределяет границы и направляет в коли- чественное русло эффективности. По существу, эти три при- знака: «самостоятельность», «непротиворечивость» и «положи- тельный результат», равносильны математической ди- скретизации, оберегающей одну категорию от перехода в другую, в каком-то смысле близкую, а в каком-то — альтер- нативную. Формулировка может вызвать возражения, но мы используем ее только как иллюстрацию. Перейдем к формальному описанию категорий. Большин- ство военных категорий (хотя и не все) поддаются метри- зации. Как уже говорилось, метризация начинается с упоря- дочения. Простейшим способом упорядочения является уста- новление градаций; можно, например, установить 10 града- ций «стойкости в бою» и «инициативности», привыкнуть к ним в практической деятельности и использовать их как мет- 214
рику. Экзаменационные баллы есть один из способов введения метрики. Длительная общественная привычка позволяет ори- ентироваться в этой метрике, хотя она очень условна. Далее можно сопоставить шкале градаций (баллов) отрезок числовой оси и обусловить непрерывность, полезную при функциональ- ных преобразованиях. Конечно, метризацию следует произво- дить с должной осторожностью. В зависимости от обстановки, условий, случайных обстоятельств может изменяться абсолют- ный вес и соотношение между градациями. Метризация категорий должна отражать гибкость наших представлений. Капитан Тушин из «Войны и мира» Л. Тол- стого был храбрым, энергичным, инициативным в бою офице- ром, но совершенно безропотным и даже туповатым во взаимо- отношениях с высоким начальством, которого он не понимал и которого боялся. Толстой заставил нас это понять и почувст- вовать, но как заставить понять это вычислительную машину, затратив не очень много информации? Чтобы это сделать, не- обходимо рассмотреть, в какой связи находится данная катего- рия с другими категориями, и прежде всего с теми, которые описывают целевую установку, эффективность, полез- ность действий или процессов. Нужно разобраться, не изменя- ются ли содержание и оценка категорий в зависимости от условий, и если изменяются, то как? Можно ли здесь найти зако- номерность, порядок? Поиск закономерностей в простран- стве категорий и зависимость от внешних условий — ведущий принцип, которым следует руководствоваться при метризации и формализации. После введения метрики можно перейти к формализа- ции содержания категории. Формализация предполагает установление математических зависимостей между количест- венным выражением категорий и внешними условиями. Фор- мализация есть заключительный этап обоснования категории, после которого ее можно вычислить и оперировать ею с по- мощью технических средств. Формализация иногда заставляет отказаться от ряда свойств категорий и тем самым сузить об- ласть применения. Но такова цена успеха. Формализация связей между категориями требует единой метрики для целой группы категорий. Формальное определе- ние каждой категории в отдельности облегчает задачу введе- ния общей метрики. Установление иерархии категорий вытекает из формализа- ции связей между ними. Внутри каждой категории в соответ- ствии с проведенной детализацией возникает иерархия. В об- щей системе категорий также может быть построена иерархия, отражающая структуру военных представлений. На основании иерархии категорий могут возникнуть новые обобщения. Если мы видим, что какие-то стороны военной деятельности охваты- ваются несколькими категориями и что эта группа категорий 215
устойчива, производится обобщение. При этом появляется но- вое наименование, но, конечно, не новая категория, поскольку никаких новых свойств, характеристик и сторон военной дея- тельности обобщение не отражает. Его полезность состоит в большей информационной емкости и, следовательно, в эконо- мичности. Возьмем в качестве примера термин «военно-про- мышленный потенциал». Чисто военные возможности государ- ства, отражающие количественный и качественный состав ар- мии, количество и качество вооружения, характеризуются категорией «военная мощь». Состояние промышленности, ее про- изводительный ресурс, сырьевая база, правильность соотноше- ния отраслей, независимость от зарубежных источников про- дукции, подготовка рабочих и инженеров и т. д. обычно назы- вают «уровнем промышленного развития». Категория «людской ресурс» описывает численность населения, его распределение по возрастным группам, образовательный ценз, идейно-поли- тическую сплоченность, национальный состав. Для того чтобы охватить боеспособность армии, возможность ее пополнения и материально-технического снабжения в течение длительного срока, применяется термин «военно-промышленный потенци- ал». Слово «потенциал» употреблено в смысле «ресурс», «воз- можность» с оттенком перспективы. При определенной допол- нительной разработке можно найти количественную меру. Образование новых категорий связано с развитием средств вооруженной борьбы, военной доктрины или оперативного ис- кусства. Такие категории, как «ядерная война», «глобальная война», возникли в связи с созданием ядерного оружия. Кате- гории «эскалация войны», «малые войны» (в современном смы- сле) больше связаны со старыми, давно известными боевыми средствами, но выражают новые тенденции их применения. Разработка новых военных категорий является важнейшей проблемой военной теории. Совершенно, например, не опреде- лено (в том смысле, как об этом говорилось выше) такое явле- ние, как способность к длительному, многолетнему военному сопротивлению, переходящему в активные и успешные дейст- вия стратегического масштаба. Неясно, что такое «временное военное преимущество». Как оценить термин «временное», в каком смысле употреблено слово «военное», действительно ли имеется в виду чисто военный аспект или примешивается и другое, каков нюанс слова «преимущество», в частности, можно ли всегда считать «преимуществом» захват территории, не сле- дует ли применить более точное слово? По-видимому, это вы- ражение основано на недоопределенных категориях. Вопрос о полноте военных категорий — самостоятельный вопрос. Для того чтобы описать ситуацию и сформулировать необходимые для подготовки решения данные, требуется опре- деленный состав категорий. Достаточно ли того, что есть, зара- нее сказать нельзя. Даже в очень различных ситуациях дейст- 216
вуют одни и те же главные факторы, но чтобы их выявить нужно сначала описать ситуацию, а для этого необходим опре- деленный набор категорий. Получается замкнутый круг Рис. 42. Программа формирования понятий С аналогичной проблемой мы сталкиваемся в других областях, в частности в математике. В настоящее время научные и тех- нические проблемы настолько сложны, что часто приходится 217
начинать решение новой проблемы с разработки терминологии и аппарата. Разработка категорий должна вестись с учетом их исполь- зования в автоматизированных системах. В настоящее время ведутся интенсивные работы по формализации и этой задачи, по созданию программ для ЭВМ, способных формировать но- вые категории (в частности, новые понятия) на основании ана- лиза, сортировки и классификации данных. На рис. 42 показана одна из схем формирования понятий, которая была испытана и использована для составления справочных таблиц на основа- нии необработанных данных, а также, как утверждают авторы, для «классификации политической и социологической инфор- мации, для анализа медицинских данных» *. В схеме реали- зуются два процесса: выяснение того, что является существен- ным для описания данной категории, и выяснение того, на- сколько это существенно. Разработка военных, категорий должна быть поставлена на современную научную и техническую основу. В процессе раз- вития военного дела и создания средств вооруженной борьбы будут возникать новые категории. Применение автоматизации будет выявлять недостатки в определении категорий. Одновре- менно должна разрабатываться теория оценки полноты описа- ния военных задач и формирования новых категорий. В диа- лектических противоречиях и содружестве этих направлений должна развиваться научная база для формирования современ- ного военно-математического аппарата. 1 Программы для ЭВМ и абстрактное мышление. «Электронике», № 16, 1970 (русский перевод).
ГЛАВА 10 ТЕОРИЯ ОПЕРАЦИЙ Что значит дать «определение»? Это зна- чит, прежде всего, подвести данное поня- тие под другое, более широкое. В. И. Ленин Каждая решенная мною задача стано- вилась образцом, который служил впо- следствии для решения других задач. Декарт 1. ФАКТОРИЗАЦИЯ Вопросы, которым посвящена настоящая глава, имеют богатую математическую и прикладную литературу. Наша задача состоит в том, чтобы оценить области при- менения различных математических методов в процессе под- готовки решений. Математический аппарат необходим: а) для формального построения гипотез решений; б) для количественной оценки справедливости, истинности гипотез, полученных как формаль- ным, так и неформальным (эвристическим) путем; в) для оценки эффективности гипотез при точно заданных условиях или в диапазоне условий; г) для оптимизации исходных ги- потез. Совокупность математических методов решения комплекс- ных задач — производственных, военных, экономических — объ- единена общим названием «исследование операций». Для ис- следования операций характерен системный подход, учитыва- ющий взаимосвязи и взаимную зависимость составных частей проблемы. Системный подход к проблемам не может быть чи- сто формальным: формализация полезна только на определен- ном этапе работы. «Доформальный» этап мы рассмотрели. В данной главе нас будут интересовать в основном математи- ческие аспекты, включая подготовку данных. 219
Формальный аппарат должен удовлетворять следующим требованиям: — универсальности, стабильности, независимости от обста- новки и условий; — однозначности, возможности получения единственного или равнозначных результатов, удовлетворяющих исходным данным; — вычислимости (рекурсивности). Формальный аппарат должен иметь аксиоматику; он не связан со смыслом понятий, в которых строится задача. Фор- мальные математические методы имеют богатую и поучитель- ную историю, они играли и играют выдающуюся роль в инже- нерной деятельности, однако их область применения при анализе общественных процессов ранее была невелика. Это объ- ясняется как сложностью постановки задач, так и громоздкостью вычислений. До изобретения ЭВМ такие вычисления были невыполнимы. Развитие вычислительной техники послужило материальной базой широкого проникновения математического аппарата в военное дело. Военные ситуации сложны, и для их описания требуется очень большое количество параметров, число которых может достигать десятков и сотен тысяч, а иногда и миллионов. Ори- ентироваться в столь большом числе параметров сложно. Поэтому требуется упрощение, составление модели, которая отражала бы основные, определяющие стороны задачи, но опи- сывалась значительно меньшим числом параметров. Не все параметры в равной степени влияют на ход событий, большую часть можно без ущерба опустить. Главные, определяющие параметры называют факторами. Если заранее указать фак- торы, то можно направить силы на их определение и опериро- вать только с ними. Иногда удается выявить, угадать боль- шинство факторов на основании опыта. Но здесь подстерегает опасность: можно передоверить опыту и «с водой выплеснуть ребенка». Раздел математики, который занимается уменьшением размера задач, называется факторным анализом. Для того чтобы яснее представить себе сущность факторного ана- лиза, приведем следующий пример. Мы не в состоянии непо- средственно измерить такие важные характеристики человека или организации, как работоспособность, эффективность, опе- ративность, дисциплинированность, моральная устойчивость, активность, способность к творчеству, которые можно причис- лить к факторам. Но, располагая данными о поведении, можно получить такие ответы на определенным образом составленные вопросы (тесты), в которых будут отражены реакции на раз- личные вводные. Эти ответы (реакции) — измеряемые пара- метры, которые сами по себе и не всегда в равной степени важ- ны, но на их основании можно судить о факторах. Вопрос 220
состоит в том, чтобы найти численные значения факторов (в предположении, что установлены единицы измерений) или определить их состав (если единицы измерения не установ- лены). Математическая основа факторизации состоит в том, что наблюдаемые параметры, которые зависят от одного и того же фактора, сильно связаны между собой (взаимно коррелиро- ваны). Если удастся все параметры разбить на группы, внутри которых между параметрами имеется сильная зависимость, то можно полагать, что каждая группа параметров описывает один общий фактор, который наиболее сильно влияет на все параметры данной группы. Сколько зависимых (коррелирован- ных) групп параметров будет выявлено, столько получится факторов. Факторный анализ позволяет решить эту задачу и обнаружить те главные и скрытые элементы ситуации, прояв- ление которых наиболее трудно уловить. Существует два варианта постановки задачи выявления факторов (факторизации). Первый вариант — факторы извест- ны, но неизвестна их связь с измеряемыми параметрами. Тре- буется найти значения факторов. Второй вариант — неизвест- ны ни факторы, ни способ их измерения; требуется найти факторы, определить единицы измерений, если существует коли- чественная мера, и найти величины. В деловых рассуждениях мы обычно оперируем общеизвестными факторами, ранее выяв- ленными опытным -путем. Факторное мышление человека яв- ляется не просто благоприобретенным (в процессе обучения) свойством, но психофизиологической необходимостью, посколь- ку одновременно охватить все параметры и в мыслях невоз- можно. Многие мыслительные процессы основаны на факториза- ции. Нет двух совершенно одинаковых кленовых листьев, и тем не менее мы безошибочно опознаем кленовый лист. Как это происходит? Существуют факторы распознавания: очерта- ния, цвет, плотность; таких факторов немного, и они харак- терны; их сочетание для кленовых листьев всегда одинаково и отлично от дубовых листьев. Процесс факторизации происходит подсознательно, интуи- тивно. Но не следует переоценивать возможностей интуитив- ной факторизации в сложных, непривычных условиях. Какие факторы влияют на современный бой вообще? И какие факто- ры влияют на конкретный бой, на конкретное сражение? Инту- иция и опыт недостаточны для правильного ответа; требуется формальный аппарат. Вернемся к первому варианту факторизации и рассмотрим организационное решение. Допустим, требуется создать орга- низацию для выполнения некоторых заданных функций. Пост- роим модель организации. Основные факторы известны: они вытекают из назначения и функций новой организации. Такими факторами, например, могут быть: продуктивность, оператив- ность, экономичность. Факторы вычислимы: продуктивность 221
может быть описана функционалом, оперативность выражена затратами времени на выполнение типовой работы, экономич- ность— расходом ресурсов (людских и материальных). Соста- вим список параметров, описывающих элементы структуры и связи: число входов и выходов каждого элемента, время обра- ботки заданного количества информации, время реакции на внешнее воздействие, пропускная способность связей, время задержки информации в каждом звене и т. д. Допустим, что число параметров, которыми описывается каждый элемент или каждая связь, равно 5, общее число элементов в структуре равно 20 и число связей равно 20. Подобная структура соответствует очень небольшой организации; вместе с тем число параметров здесь равно 2000. Но хотя число параметров велико, обычно они, а также коэффициенты связи между ними могут быть непосредственно измерены, оценены. Сначала нужно с доста- точной степенью приближения выразить каждый параметр через факторы. Параметры представляются в виде суммы, в которой каждое слагаемое есть произведение коэффициента («факторной нагрузки») на соответствующий фактор. Далее нужно найти коэффициенты, факторные нагрузки. Для некоторых факторов нагрузка равна нулю (параметр не зави- сит от фактора). Зная величины параметров и факторные на- грузки, можно решить обратную задачу: найти значения фак- торов. Описание организации с помощью многочисленных и взаимозависимых параметров заменяется факторным описани- ем; это означает, что организации будут приписаны некоторые характеристики продуктивности, оперативности и экономич- ности. Так как решение о приемлемости или неприемлемости ва- рианта организации принимается на основании факторного описания, то от точности факторизации зависит правильность решения. Второй вариант задачи: факторы неизвестны. Факторы определяются по степени влияния на параметры. Из состава параметров могут быть выделены группы, особо остро реаги- рующие на изменение каждого фактора порознь; естественно предположить, что эти параметры сильно связаны между со- бой (изменению одного параметра сопутствует изменение дру- гого). Исходя из этого предположения, можно все измеряемые параметры разбить на группы, внутри которых взаимная кор- реляция сильна, а между группами — слаба. Параметры груп- пируются на основании корреляционной (ковариационной) матрицы параметров, учитывающей связи между ними. Приме- няется также способ, связанный с нахождением максимального значения некоторого функционала, зависящего от факторов и способа группировки параметров. Когда группировка постро- ена, фактор находится как величина, которая наиболее сильно коррелирует с параметрами группы. Число факторов, очевид- 222
но, равно числу групп. Упрощенная геометрическая модель факторизации выглядит следующим образом. Представим каж- дый параметр вектором в некотором многомерном пространст- ве (рис. 43). Тогда все параметры одной группы образуют пу- чок векторов. Изменение одного из векторов сильно сказывает- ся на величине остальных. Найдем суммарный вектор пучка. Поскольку его величина и направление определяются всеми параметрами группы, его можно считать фактором. Из рис. 43 видно, как множество параметров заменяется двумя ортого- нальными (а следовательно, независимыми) факторами. Очень важно не только формально определить фактор, но и дать ему правильное истолкование, понять его внутреннюю сущность и определить как самостоятельную категорию. Фак- торный анализ — только звено в общей цепи рассуждений. Если формально найденный фактор не будет наделен содержанием, то его нельзя будет использовать. Здесь наиболее заметно про- являются особенности методики подготовки решений. С одной стороны, желательна максимальная формализация с тем, чтобы облечь категории в числовую форму. С другой стороны, по- скольку вычисления не единственная (и не главная) форма военного мышления, необходимо выявить смысловое содержа- ние категорий, с которыми приходится работать. 223
После того как факторы определены, находят факторные нагрузки и ошибки факторной модели. Работа завершается оценкой допустимости полученного приближения. В качестве примера рассмотрим подготовку информацион- ного решения по распознаванию ситуации. Число параметров, которые описывают ситуацию, настолько велико, что его трудно оценить. Поэтому в задачах такого рода требуется двух- этапная факторизация. Первый этап состоит в выборе пара- метров, которые можно измерять, вычислять и вообще учиты- вать. Число таких параметров должно соответствовать реаль- ным возможностям обработки данных. Это факторизация. В принципе такая факторизация ничем не отличается от рас- смотренной выше. Но применить в чистом виде аппарат фак- торизации невозможно, так как мы хотим избежать обработки всего потока входной информации. Если основой факторного анализа является связь между параметрами, то здесь (на пер- вом этапе факторизации) ее невозможно полностью учиты- вать. Отбор существенных параметров выполняется на основа- нии правил, установленных опытным путем. Производится пер- воначальная классификация всех параметров, содержащихся во входном потоке информации, по достоверности, отношению к конкретной ситуации, величине (весу, значимости), степени новизны, неожиданности, связанности с требуемым решением и т. д. Вводятся критерии отбора. Критерии могут быть сме- шанными: отбору подлежат параметры, соответствующие не- скольким признакам, например, уровню достоверности и сте- пени новизны. Формирование группы параметров, по которым будет производиться распознавание ситуации, завершается уточнением содержания, единиц измерения и величины. Из ос- тальных параметров, которые должны быть отброшены, целе- сообразно выделить некоторую небольшую часть наиболее близ- ких к существенным (отобранным) параметрам для контроля. Эти параметры называются поверочными. Второй этап факторизации состоит в определении наиболее существенных факторов ситуации. Это факторы, определяющие состояние войск (своих и противника), возможное развитие событий и исход. На втором этапе факторизации все делается так, как описано выше. Может оказаться, что на первом этапе произош- ла ошибка и отброшены какие-то важные параметры. Тогда результат факторизации будет неправильным. Для контроля используются поверочные параметры и процедура повторяется. Если новый результат не будет существенно отличаться от пре- дыдущего, то первый этап проведен правильно. Но все же су- ществует опасность, что в общей массе несущественных пара- метров будет скрыт и отброшен важный параметр. Одна из гарантий — обязательное включение в состав существенных параметров на первом этапе факторизации нетипичных, новых, неожиданных, непривычных параметров. Насколько они важ- 224
ны, покажет второй этап. Сила факторного анализа — в его формальности. Но в этом и его слабость, которую не следует, однако, переоценивать: для массовых ситуаций неожиданно- сти, которые трудно обнаружить, бывают крайне редко. Отметим еще один эффективный способ уменьшения числа параметров — агрегатирование. Несколько параметров объединяются в одну функцию, и далее пользуются небольшим числом функций вместо множества параметров. На каком-то этапе происходит обратный переход. Условием агрегатирова- ния является обоснование зависимости решения от объединяю- щих функций. 2. ГИПОТЕЗЫ На основании факторной модели вырабатываются варианты решений, которые мы будем называть гипотезами. Говорят, что пространство ситуаций отображается в про- странство гипотез. Гипотеза может быть получена в результате умозаключения или предположения, догадки. Если известны состав и количество наступающих войск противника, может быть установлено количество войск, обеспечивающих оборону. При этом исходят из некоторой заранее известной зависимости между нападающими и обороняющимися силами. Зависимость может быть выражена функционально. В основе построения математических функций лежит множество дейст- вительных чисел; с помощью чисел выражаются как входные данные, так й конечный результат. Мы видели, что многие военные категории не имеют численного выражения, а иногда не поддаются упорядочению. Это, разумеется, не означает, что ситуации, описываемые такими категориями, не могут быть отображены в пространство гипотез. Неформальная гипотеза — тоже отображение. Формальное отображение требует аппарата. Эффективный аппарат дает математическая логика. Основ- ная особенность логических функций состоит в том, что элемен- ты ситуаций и гипотез в общем случае не связаны с числами: им может быть приписан символ. Перечень всех символов на- зывают алфавитом, а неопределенный символ, который может становиться любым элементом, называют логической перемен- ной. Допустим, что логическая функция зависит от п незави- симых переменных, причем как переменные, так и функция принимают свои значения из двухэлементного множества: О и 1. Построим таблицу, в которой содержится п строк и п столбцов; каждый столбец определяет одну из возможных ком- бинаций из п переменных (табл. И). Таблица описывает логическое пространство, а каждая клетка — одну из его точек. Логические функции в этом про- странстве можно посчитать и занумеровать. Каждый символ является одним из значений логической переменной. Различа- 8 В. В. Дружинин, Д. С. Конторов 225
Таблица 11 ~~ Комбинации Переменные'""'— 1 2 3 пЛ п 1 1 0 0 0 1 2 0 1 0 1 1 3 0 0 1 1 1 • • п 0 0 0 1 1 ют дискретную логику, в которой логические функции прини- мают значение из конечных множеств, и непрерывную логику, в которой участвуют непрерывные (континуальные) мно- жества. Важнейшим является понятие истинности. В двузнач- ной логике оно имеет два значения — истинно и ложно, в мно- гозначной логике —- конечное множество дискретных значений от единицы до нуля, в непрерывной логике — бесконечное не- прерывное множество значений в том же диапазоне (едини- ца — истинно, нуль — ложно). Наибольшего развития достигла двузначная логика. В информационных решениях мы интересуемся истинностью описа- ния ситуации, это означает, что ситуации и гипотезы состоят из одних и тех же элементов: это одно и то же множество. Гипотеза в данном случае есть некоторое отображение множества на себя. Логическую функцию при таком отображении называют одно- родной. При принятии организационных и оперативных решений мно- жество ситуаций отображается на множество поведений; это качест- венно другое множество; логическую функцию называют неоднородной. В однородных логических функциях рассматривается множество с эле- ментами — истинное высказывание и ложное высказы- вание, этот аппарат называют исчислением высказываний. Логиче- ские переменные, входящие в состав неоднородных функций, назы- вают предметами, а сами функции — предикатами. При исчисле- нии предикатов применяются еще две операции, которые называют квантором общности п квантором существования. В операторе квантора общности при любом значении логической пере- менной логическая функция равна единице, а в кванторе существова- ния при всех значениях логической переменной она равна нулю. Логика оперирует простыми и сложными (составными) высказы- ваниями; последние образуются с помощью логических связок. Связка 226
«и» (холодно и дождь) называется конъюнкцией, «или» (снег или дождь) — д и з ъ ю н к ц и е й, «не» — о т р и ц а н и е, «если... то» (если дождь, то мокро) —импликацией, «если... и только если... то» (если А истинно, то Б истинно, если А ложно, то Б ложно) —двусторон- ней импликацией. Этих пяти связок достаточно для построения сложных логических выражений. Формальные логические преобразования обоснованы в булевых алгебрах. Булевой алгеброй называется множество и две операции: объединения и пересечения при выполнении некоторых аксиом (ассо- циативности, коммутативности, дистрибутивности операций; наличия нулевого и единичного элементов, наличия для каждого элемента та- кого множества, объединение с которым дает единицу, а пересечение — нуль). В старинной задаче требуется с помощью одного вопроса выяс- нить, какая из двух дорог ведет к цели; при этом ответ («да» или «нет») может быть правдивым либо ложным. Казалось бы, ситуация безнадежная, однако это не так. Вопрос в виде простого высказывания ничего не дает, но применение сложного высказывания решает задачу. Построив таблицу истинности простых и сложных высказываний, мы без труда найдем, что при вопросе «Правдив ли будет ответ на вопрос, ведет ли эта дорога к цели?» ответ «Да» указывает, что эта дорога верна, ответ «Нет» — неверна, независимо от истинности ответа. Новые возможности создания гипотез дает диалектическая логика. Этот термин был введен Гегелем, и им он назвал свое идеалистическое учение о законах развития всех «природных и духовных вещей». Под словами «диалектическая логика» В. И. Ленин не имел в виду никакой особой, самостоятельной, отличной от диалек- тического материализма, науки. Некоторые ученые рассматри- вают диалектическую логику как часть теории познания диа- лектического материализма !. В данном разделе мы применяем термин диалектиче- ская логика в строго математическом смысле. Математика, как и другие науки, развивалась диалектически. Не всегда это осознавалось; великие математики прошлого были стихийными диалектиками. Но математика не имела в своем арсенале общего аппарата, пригодного для непосредст- венного описания диалектической сущности конкретных про- цессов. В настоящее время начинает развиваться новое на- правление — математическая диалектическая логика. Сущность ее состоит в непосредственном использовании законов диалек- тики в математических действиях над символами или числами. Для этого необходимо построить соответствующие математиче- ские преобразования и выразить с их помощью физические явления. Основными в диалектической логике являются пороговые переходы: достигая порогового значения, переменная преобра- зуется или порождает одну или несколько других перемен- 1 См.* Н. И. Кондаков. Логический словарь. М., «Наука», 1971, стр. 128. 8* 227
ных. Диалектическая логика не имеет пока строгой аксиома- тики. Будущее покажет, насколько плодотворным и объемлю- щим окажется формализм диалектической логики. Уже не раз бывало так, что заманчивые математические идеи не находили употребления и затухали, а другие, на первый взгляд менее эффективные, получали неожиданную перспективу. В данном случае важным фактором является естественность, адекват- ность природе и жизненным ситуациям, которая свойственна диалектике вообще; это порождает оптимизм. Следующий способ получения гипотез — эвристические программы, которые должны воспроизводить некоторые основные элементы хода рассуждений человека. Ранее мы рассмотрели некоторые возможности эвристиче- ских программ подготовки решений. Здесь речь идет о выдви- жении гипотез. Это только часть общей задачи, более простая, менее ответственная и с точки зрения применения машинной эвристики более близкая и перспективная. В сущности, эвристические программы отличаются от лю- бой формальной (в частности, логической) программы только тем, что в ее основе лежит не общепринятая «узаконенная» аксиоматика, а индивидуальная аксиоматика, причем в боль- шинстве случаев не полностью осознанная. Сама программа является следствием аксиом, хотя способ получения следствия не всегда понятен. Восприятие и разъяснение одних и тех же событий, фактов, идей и соображений разнообразно и субъек- тивно. Под одинаковые решения подводятся очень различные, часто противоречивые обоснования. Подход к решению задач настолько же различен, насколько различны темпераменты, характеры, симпатии и опыт людей; чтобы выявить принци- пиальные, узловые пункты, необходимо проникновение в глу- бину процесса. Мы не можем согласиться с мнением некото- рых специалистов, что качество каждой конкретной програм- мы ограничено умением программиста и моделируемого субъ- екта. Вся трудность состоит в том, что ни автор программы, ни исследователи после него не в состоянии объяснить, как поя- вилась ведущая идея (а иногда даже, у кого она появилась); закономерно она возникла или случайно. Основной вопрос эвристической программы — это вопрос ее существования: существует ли программа, пригодная для не- KOTOpoii группы задач, или каждая задача решается по своей совершенно особой программе, не похожей на другие? Опыт говорит, что должна существовать либо общая эвристическая программа, либо «программирующая программа», которая вы- рабатывает программу решения конкретной задачи. Что ка- сается единой программы решения широкого класса задач, то существование ее в большинстве случаев сомнительно. Очень важно знать, существует ли программирующая про- грамма. Без такой программы невозможно обучение. 228
Хотя неоднозначные (неточные) задачи понимаются и ре- шаются разными людьми по-разному, это не мешает выраба- тывать решения приблизительно на одинаковом качественном уровне и за одно и то же время. Метод: один «думает вслух», другой составляет программу — не представляется единственным и перспективным; чем глубже ум, тем сложнее побудительные причины. Разрабатывать эвристические программы должны сами командиры, и желательно, чтобы этим занялись выдаю- щиеся военачальники, а математики им помогали (а не наобо- рот, как это делается сейчас в других областях). Основные идеи эвристической программы должны вырабатываться одним человеком, а их развитие и воплощение желательно вести си- лами квалифицированной группы. Усовершенствование воз- можно на уровне программ, а не на уровне идей, так как пока не видно способов эффективной селекции и увязки идей и принципиальных положений вне породившего их разума, дру- гими лицами, хотя в дальнейшем, в процессе улучшения само- понимания, такой способ, может быть, будет найден. Как мы уже говорили, любая задача включает цель, усло- вия и ограничения. Цель разбивается на связанные между со- бой подцели, которые должны быть упорядочены во времени и пространстве. Ограничения бывают замкнутые, жестко за- данные, их нарушать нельзя (время достижения цели, терри- тория, иногда состав сил и средств) и открытые, границы ко- торых либо неизвестны, либо не полностью определены (на- пример, ограничение на людской состав в ожидании пополне- ния является открытым). То же относится и к условиям: усло- вия могут быть однозначными, но могут быть и не вполне оп- ределенными. Доопределить задачу можно на основании опыта. В повседневной жизни мы так и поступаем: если нет каких-то данных, мы их пытаемся домыслить, угадать. Концентрат опыта должен содержаться в программе и накапливаться по мере обучения. Опыт должен определить и целесообразную детализацию. Любая формальная программа должна оперировать заранее заданными категориями и отношениями между ними. Алфавит категорий должен быть конечен. Между тем реальная жизнь не укладывается ни в какой алфавит. Описание задачи требует принятия информационного решения, которое является частью программы. Необходима непрерывная координация процесса подготов- ки гипотезы. В результате детализации процесс разветвляется. Появляются подпроцессы, подцели и частные решения. Все это должно находиться во взаимном соответствии. Координация достигается с помощью централизованного управления про- граммой и обратных связей. Вопрос о степени связи между подпрограммами определяет плодотворность программы. Силь- ная обратная связь влечет за собой предвзятость гипотез, сла- 229
бая связь — несогласованность. Оптимальная степень связи может быть достигнута путем обучения программы, т. е. решения серии задач, оценки результата и корректировки. Программа должна учитывать поступление дополнительной информации в процессе выработки гипотезы. Человеческое мышление способно удивительно легко воспринимать новые , ,.Сильная связь ——- Слабая связь Рис. 44. Блок упрощения описания данные и включать их в ход рассуждений. В эвристической программе необходима аналогичная гибкость. Нужно иметь в виду, что: а) дополнительная информация может поступить когда угодно и она должна быть использована на ходу без раз- рушения достигнутого результата, иначе мы никогда не дой- дем до конца; б) запрос дополнительной информации не дол- жен повлечь за собой остановки программы и ожидания, так как информация может не поступить. Примерная структура подпрограммы упрощения описания задачи показана на рис. 44. Из подобных подпрограмм может быть сформирована крупная программа с двумя видами свя- зей: жесткими и слабыми. Схема слабой связи показана на рис. 45, 230
Важная часть эвристической программы — подпрограм- ма образования ассоциаций. Есть основание полагать, что подпрограммы такого рода могут послужить ключом к эффективной машинной эвристике, по крайней мере в части выработки гипотез. Исходными данными для формирования и начала обучения программы могут быть мнения специалистов относительно на- Рис. 45. Схема слабой связи и ее информационная модель правлений первоначального поиска. На вопрос «С чего Вы на- чинаете строить предположения при выборе способа боевых действий, в какой области Вы ищете первоначальную идею?» опытные командиры дали следующие ответы: 1) «С восстановления в памяти схожих ситуаций» — 10%; 2) «С поиска слабого места у противника» — 35%; ' 3) «С поиска наиболее сильной стороны своих войск» — 25%; 4) «Исходя из желательного результата» — 15%; 5) другие пути (в основном свободное течение мысли) — 15%. 231
Первые три пункта могут быть использованы в программе ассоциаций; труднее представить себе реализацию п. 4 и пока невозможно применить п. 5. В программу образования ассо- циаций должны поступать категории, толерантные вход- Рис. 46. Образование ассоциаций ной информации; из них образуется цепь ассоциаций. Схема программы образования ассоциаций показана на рис. 46. В приведенных схемах содержатся элементы случайного поиска, без которых невозможно возникновение новых идей. Рис. 47. Подпрограмма конкретного опыта На рис. 47 показана схема подпрограммы конкретного опыта, т. е. данных, которые получаются в процессе анализа конкретной ситуации. Эти данные должны быть использованы для факторизации и выдвижения гипотез, а в дальнейшем — для обучения. 232
Предсказание при распознавании ситуации производится на основании как опыта, так и предложенной гипотезы. Допустим, что выработано несколько гипотез, каждой будет соответство- вать свой результат распознавания и свой вариант решения. Схема подпрограммы предсказания и сравнения показана на рис. 48. Общая схема подпрограммы выработки гипотез пока- зана на рис. 49. Мы рассмотрели пять функциональных подпрограмм эври- стической программы. В зависимости от сложности задачи, до- пустимого времени решения и производительности вычисли- Рис. 48. Подпрограмма предсказания и сравнения тельной машины объем полной программы и количество под- программ могут изменяться. Схема одной эвристической про- граммы показана на рис. 49. Ее характерными особенностями являются большой удельный вес долговременного и конкрет- ного опыта и возможность регулировки степени связи между элементами программы. Программа способна обучаться. Схема на рис. 50 дает общее представление о функциональной струк- туре эвристической программы. Для того чтобы создать эвристическую программу, пригод- ную для решения практических задач, необходимо строить, внедрять и усовершенствовать такие программы. Создать гипотезу можно только на основании информации. Для разработки наилучшего способа получения информации, оптимального плана разведки могут быть использованы ре- зультаты математической теории планирования эксперимента. Основными моментами такого плана являются: а) пригодность 233
для достижения цели; б) осуществимость; в) точность; г) це- лесообразность (с точки зрения затрат). План эксперимента включает принцип и правила постановки, способы обработки данных и способы оценки данных. Эксперимент должен удов- летворить не только того, кто его проводит, но и убедить на- чальников и коллег по работе. План должен быть оптималь- Входная Рис. 49. Подпрограмма выработки гипотез ным, т. е. обеспечить наибольшую полноту и достоверность информации о ситуации при заданном (или допустимом) рас- ходе сил и средств. Он должен также учитывать допустимый риск. Планирование эксперимента необходимо не только при ре- шении информационных задач. Разработка новых методов бо- евого применения средств вооружения, организация боевой подготовки войск и учебного процесса, военно-научная и военно- конструкторская деятельность, обоснование организационной структуры учреждений и заведений — все это требует экспе- риментов и планирования экспериментов. 234
Одним из способов выработки гипотез является обработка идей (в целях получения гипотез), высказанных людьми. Сюда входят: Рис. 50. Схема эвристической программы (а) и варианты ее упрощения (б, в, г, д): А — долговременный опыт; Z — упрощение описания; 2 — конкретный опыт; 3 — образование ассоциаций; 4 — пороговая или сравнительная схема; 5 — гипотезы,- 6 — прогнозирование и сравнение 1. Мозговая атака—-сбор возможно большего числа идей по данной проблеме, из которых несколько идей могут ока- заться полезными. Ни одна идея заранее не объявляется оши- бочной. Обработка и оценка полученных материалов прово- дится позднее, другими людьми и другими методами. 235
2. Групповое согласие — некоторое количество лиц должны прийти к согласию по какой-либо проблеме, в частности, пред- ложить гипотезу. Существует оптимальный состав группы («критическая масса»), при котором результат получается наиболее плодотворным. 3. Анкетирование — опрос экспертов с просьбой ответить на вопросы либо подтвердить (опровергнуть) какую-то точку зре- ния. Вопросы желательно формулировать так, чтобы ответ был численным; следует иметь в виду, что человек охотнее дает критическую оценку, чем сам отвечает на вопросы. 3. ОЦЕНКИ После того как гипотеза предложена, требуется объективно оценить ее достоинства и выявить направления улучшения. Математическая теория оценок объединила некоторые раз- делы теории вероятностей и математической статистики и стала самостоятельной научной дисциплиной. Формально классиче- ская задача оценки состоит в следующем. Требуется опреде- лить некоторый оперативно-тактический параметр, прямо или косвенно связанный с измеряемыми величинами (расстоянием, временем, количеством средств)♦ Носитель информации об из- меряемых величинах называют сигналом. Требуемый пара- метр вычисляется путем обработки сигнала. Измерительные средства имеют ошибки, поэтому шум, а следовательно, и пара- метр будут оценены с ошибкой. Теория дает средство оценить и свести к минимуму ошибку, если известна статистика сиг- нала и шума. Точность оценки определяется соотношением ме- жду этими характеристиками. Чем лучше мы знаем свойства шума (ошибок), тем точнее будет оценка. Вводится понятие риска и функции риска. Под риском понимается коли- чественное выражение вредных последствий ошибок, а функ- ция риска — их зависимость от ошибки оценки. Следует ясно понимать, что измерять можно одни величины, а оценивать — другие величины, функционально связанные с измеренными. Существуют различные критерии оценок. Так называемый критерий Байеса состоит в том, что вводится цена ошибок (за- висящая от ошибки и от истинного значения определяемой ве- личины) и вычисляется средний риск, т. е. среднее значение цены ошибок. Задача оценки состоит в достижении минимума среднего риска. Байесова оценка, найденная для наименее бла- гоприятного распределения искомой величины, называется минимаксной оценкой. Интересующая нас величина может быть как случайной, так и не случайной, детерминированной (например, число ракет, поразивших цель, ввиду рассеивания и отказов бортового оборудования является случайной величи- ной, но число запущенных ракет не является случайным). Часто бывает трудно определить цену различных ошибок, и в 236
ее задании существует произвол. Поэтому применяются другие характеристики оценок. В частности, может быть применена оценка по максимуму апостериорной вероятности или максимуму правдоподобия. Для первого необхо- димо предварительное (априорное) знание закона распределе- ния искомой величины, для второго оно не требуется. Эти оцен- ки совпадают с максимумом послеопытного (апостериорного) закона распределения искомой величины. Оценка по максимуму правдоподобия в наименьшей степени зависит от исходных предположений. Теория оценок применяется при обработке разведывательных данных, данных о результатах боевых дей- ствий, демографических данных и т. д. Теория статистических решений позволяет на основании математически сформулированного опыта обосновать выбор предположения при наличии нескольких альтернатив (возмож- ностей). Чтобы разобраться в сути дела, рассмотрим следую- щую двуальтернативную задачу. Пусть высказано две гипоте- зы: I и II. Требуется выбрать ту, которая лучше описывает действительность. Если задача вероятностная, можно говорить о том, чтобы в повторяемых ситуациях «угадать» истину в на- ибольшем числе случаев. Полезность (цена) дальнейших дей- ствий зависит от правильности выбора. Здесь возможны четыре случая: 1. Принята гипотеза I, в то время как справедлива гипо- теза II. 2. Принята гипотеза I, и это соответствует истине. 3. Принята гипотеза II, в то время как справедлива гипо- теза I. 4. Принята гипотеза II, и это соответствует истине. Если известны (на основании предшествующего опыта) цены и априорные вероятности каждой из гипотез, применима байесовская оценка, которая обеспечивает минимум сред- него риска. При отсутствии априорных данных может быть использован минимаксный критерий. Если нет данных ни о це- нах, ни о вероятностях, применяют критерий, который при заданном уровне ошибок минимизирует ошибку отно- сительно другой гипотезы (критерий Неймана—Пир- сона). Этот критерий наиболее приемлем, когда речь идет о редко встречающейся гипотезе. Допустим, что для срыва на- ступательной операции противника готовится ракетно-артил- лерийский контрудар, который должен быть нанесен перед самым началом артподготовки противника, не ранее и не позд- нее некоторого небольшого интервала времени. Гипотезой I бу- дем считать сосредоточение противника и готовность его к наступлению (контрудар выгоден), гипотезой II — противопо- ложную ситуацию. Никаких априорных данных о вероятности начала наступления в конкретный момент нет, и точной цены оперативного просчета тоже нет. Критерий Неймана—Пирсона 237
состоит в том, чтобы зафиксировать вероятность «ложной тре- воги», вероятность того, что справедлива гипотеза II, а прини- мается гипотеза I, и добиваться минимума ошибки в принятии гипотезы I в тех случаях, когда она соответствует истине. Аналогичный случай (о начале Курской битвы) описан в ме- муарах, посвященных Великой Отечественной войне. При оценке обстановки командармы применили (может быть, инту- итивно) критерий Неймана—Пирсона. Теория статистических решений позволяет сознательно учесть максимум данных о реальной ситуации. Допустим, что имеется несколько гипотез относительно поведения противника и несколько гипотез относительно сво- его поведения. Целесообразные в одном случае действия могут оказаться совершенно непригодными в другом. Одним из мето- дов количественной оценки результатов поведения в не пол- ностью определенной ситуации является теория игр \ В теории игр заранее ограничивают возможности сторон и цель, которую они преследуют. Каждая из сторон именуется игроком, а каж- дый возможный способ поведения —стратегией. Природа также может быть игроком. Реализация стратегии есть ход. Предпо- лагается, что число стратегий каждого игрока конечно и по- следствия применения стратегий могут быть количественно оценены с помощью выигрыша. Отрицательный выигрыш есть проигрыш. Целью игры (борьбы) является получение макси- мального выигрыша или, поскольку выигрыш одной стороны означает проигрыш другой, минимального проигрыша. Выиг- рыш есть количественная мера выгоды, полезности, преиму- ществ, приобретенных в результате реализации некоторых стратегий в конкретной ситуации. Отличают игры с полной информацией (при каждом личном ходе игрок знает все пре- дыдущие ходы) и с неполной информацией, когда этих данных нет. Игра может быть представлена в виде таблицы (матрицы); если игроков два, то таблица двумерная. На табл. 12 показана матрица игры, в которой игроки имеют по 4 стратегии (вообще говоря, число стратегий может быть неодинаково). Применяя стратегию Aj, игрок А может выиграть 10 еди- ниц (наиболее крупный выигрыш), если противник применит стратегию Bj, но в случае стратегии Вз он проиграет 7 единиц; в остальных случаях — выиграет 5. Применяя стратегию Аг, игрок А может выиграть в лучшем случае 2, зато выигрыш, равный 1, ему обеспечен всегда. Соблазн применить стратегию Ai велик; весь вопрос в том, насколько велика опасность того, что игрок В применит стра- тегию Вз. Это для него небезопасно, так как в случае исполь- зования игроком А стратегии А4 игрок В проиграет 5 единиц. Но, с другой стороны, сочетание стратегий А4 с Вг дает игроку 1 Оуэн Г. Теория игр. М., «Мир», 1971. 238
Таблица 12 Стратегии А " 1 2 3 4 1 10 5 —7 5 2 1 1 2 1 3 —10 2 1 —2 4 — 2 -9 5 —4 В выигрыш 9 единиц, так что применение А4 опасно для А. Если ни один из игроков не имеет информации о действиях другого, то наименее убыточно для игрока А выбрать страте- гию Аг: в любом случае он будет в выигрыше. Игрок В не имеет такой приятной возможности. В нашем случае ясно, что игроку А выгодно неукоснительно придерживаться стратегии Аг. Это «честная» игра (в том смысле, что игрок А не рискует сам и не рассчитывает на риск партнера, исходя из соображе- ний «здравого смысла»). Положение игрока В в этой игре очень неприятно. Во-первых, он заранее знает, что должен проиг- рать. Во-вторых, у него нет ни одной стратегии, в которой он не рисковал бы проиграть 5 единиц или более. В данном слу- чае партнеры находятся в неравных условиях (игра с ненулевой суммой); игроку В нужно тщательно взвесить свое поведение, чтобы не очень пострадать. Аппарат теории игр дает возмож- ность вычислить, как часто игрокам следует прибегать к каж- дой из стратегий для получения наибольшего выигрыша (оп- тимальное распределение вероятности стратегий) и каков этот выигрыш. Применяя математический аппарат теории игр, можно рассчитывать на результат, устойчивый в статистиче- ском смысле. Описанная теория имеет целью обосновать рацио- нальное поведение в ситуации, где неизвестным фактором являет- ся стратегия, выбранная разумным противником, интересы которого противоположны. В равной степени теория прило- жима к анализу ситуаций, в которых «противником» является природа, внешняя среда. Это статистические игры, в которых второму партнеру приписываются случайные свойства с задан- ными распределениями вероятностей. Следует различать строгое и нестрогое соперничество в конфликтных ситуациях. Воюющие стороны — строгие сопер- 239
ники, их интересы прямо противоположны. Соперничать в не- строгом смысле могут и союзники, их интересы в какой-то ча- сти совпадают, в какой-то различаются. При нестрогом сопер- ничестве игроки преследуют, вообще говоря, различные цели. Выше говорилось о конечном числе стратегий каждой сто- роны. В сущности, это не обязательно. Важно, чтобы совокуп- ность стратегий действительно охватывала все возможности поведения (пространство стратегий должно быть полным). Переход от одной стратегии к другой может рассматриваться не как скачкообразный, а как плавный, а сама стратегия — как функция нескольких переменных, которые могут быть не- прерывными (расстояние), дискретными (число стартовых установок) и даже не иметь количественного выражения (вре- мя суток: день или ночь). При выборе различных значений переменных будут получаться различные стратегии. Определе- ние пространства стратегий, зависимость выгоды от стратегий, способ вычисления выигрыша, оценка достаточности стратегий для описания возможного поведения каждой из сторон — все это выходит за пределы теории игр, это задачи описания ситу- ации и выработки гипотез. Теория игр дает ответ на вопрос, какую стратегию (или набор стратегий) следует предпочесть из числа тех, которые заданы. Основным математическим поня- тием игр такого рода является минимакс: каждый игрок может не допустить большего проигрыша, чем «минимальное значение от тех максимальных значений, которые противник может себе обеспечить при наилучших для него стратегиях». Поскольку это положение обоюдно, то оптимальность действий игроков освобождается от какого-либо психологического налета. Однако в случае если кто-то из партнеров склонен рисковать, психологический аспект возникает. Число участников игры может быть больше двух, и в этом случае они могут действо- вать в интересах группы, добиваясь, чтобы групповой выигрыш был максимальным. Такие игры называют коалиционны- ми. Интересны игры, в которых стратегиями являются функ- ции, например, плотность распределения огня или распределе- ние сил на фронте наступления. В рассмотренных случаях каждый выбирает свою стратегию мгновенно, как единое целое, даже если это функция. Но можно рассмотреть ситуацию, когда совершается множест- во ходов до тех пор, пока не наступит момент «выплаты выиг- рышей». Это позиционные игры (шахматы), в которых формально могут сравниваться только окончательные позиции. Решения могут приниматься не в дискретные моменты време- ни, а непрерывно; такие игры называют дифференциаль- ными («преследование»). Игры, в которых выбор стратегий учитывает поведение партнеров, называют динамически- м и; эти игры позволяют описывать и оценивать разнообразные военные ситуации, 240
В играх с неполной информацией всегда присутствуют два фактора: случай и хитрость. Хитрость проявляется в различ- ных формах: скрытие от противника знания игры, обман отно- сительно своих намерений, разгадка намерений противника. Здесь мы вынуждены выйти из строгого здания математики на просторы эвристики. Теория рефлексивных игр 1 дает определенную перспективу в таком описании конфликта, которое учитывало бы представ- ление каждой стороны о ходе рассуждений противника. Поскольку модель противника обычно строится на основании внешнего наблюдения за поведением противника, то возможна передача ложных оснований для принятия решений. Этот про- цесс называют рефлексивным управлением. Любая дезинформация есть рефлексивное управление. Маскировка, провокация, формирование доктрины противника, отвлекающий удар, внушение противнику ложного представления об уровне наших знаний о нем, о нашем представлении относительно его представлений о нашем представлении о нем и т. д. — все это разновидность рефлексивных управлений различного ранга. Разработанный к настоящему времени математический аппарат позволяет описать различные ранги рефлексии, их взаимодей- ствие, но не дает оценки истинного ранга рефлексии (на осно- вании объективной информации). Тем не менее для анализа ситуации и подготовки данных для оценок теория рефлексив- ных игр полезна, она дает богатый материал. Рассмотрим способ оценки повторяющихся в течение дли- тельного времени действий, многократной реакции на внешние события. Назовем эти события требованиями, а действия — обслуживанием требований. Очень многие виды военной деятельности связаны с обслу- живанием потока требований. Действия группировки зенитных ракетных комплексов, отражающей налет авиации противника, могут быть описаны в этих терминах: самолеты противника рассматриваются как случайный поток целей; в зависимости от скорости самолета и расстояния между ними по фронту и в глубину вводится понятие плотности потока целей (количества целей в единицу времени). Каждая цель предъявляет ракет- ному комплексу требования на обслуживание: обслужить цель — значит уничтожить ее. Допустим, что группировка мо- жет с интервалом в 10 секунд выпускать по 10 зенитных ра- кет, но может случиться, что в зоне поражения на каком-то интервале времени будет 100 самолетов, а на каком-то—-ни одного. Какое количество целей при заданном налете может уничтожить группировка ПВО? Каково математическое ожида- ние числа уничтоженных целей при заданных статистических характеристиках налета? Существуют и другие вопросы: на ка- 1 О сущности и рангах рефлексии речь была в главе 5. 241
ких рубежах могут быть уничтожены цели, сколько целей прор- вется к объекту обороны, каково «время простоя» ракетных комплексов и т. д. Нетрудно заметить, что ответы важны как для нападающей, так и для обороняющейся стороны. Аналогичные задачи возникают при подготовке ракетного нападения на объекты противника и обороны от него, при ор- ганизации воздушного боя, морского боя, танкового и противо- танкового боя, комплексного наступления или обороны. Подоб- ными задачами занимается теория массового обслуживания. Основная особенность задач массового обслуживания — случай- Система обслуживания Очереди Источник. Приоритет в требований обслуживании t - имеет 2-я очередь 1-и источник к —► -► —►/-и канал /-я очередь —► 2-й канал 2-й источник —► 3 й канал 3-й источник -^4-й канал Рис. 51. Схема массового обслуживания ность как требований на обслуживание, так и времени обслу- живания. Предполагаются известными некоторые статистиче- ские характеристики потока требований и системы обслужива- ния. Теория массового обслуживания позволяет прогнозиро- вать состояние системы, предназначенной для решения случай- но возникающих во времени задач. Процессы массового обслу- живания обладают общими свойствами, которые легче всего уяснить из схемы рис. 51. В некоторый пункт (центр обслу- живания) поступают требования (заявки) на обслуживание любого вида. Центр обслуживания может находиться в одном или нескольких местах; предполагается, что в нем сосредото- чены несколько каналов (линий, станций) обслуживания. При создании очереди приходится ждать, пока высвободится канал обслуживания. Дисциплина обслуживания может не иметь приоритета, когда все требования считаются равнознач- 242
ными, или иметь приоритет, когда некоторые требования об- служиваются вне очереди. Интервалы между требованиями на обслуживание и время обслуживания могут быть: равными; неравными, но заданны- ми; случайными. Практически интересными являются системы обслуживания, в которых очереди не накапливаются, а сохра- няются стабильными (в заданных пределах) либо рассасыва- ются. Статистические характеристики берутся из опыта или теории. Например, при принятии решения на развертывание госпитальной сети в районе армейской операции невозможно точно определить темп поступления раненых, поэтому в ка- кое-то время могут создаваться очереди. Важно, чтобы эти оче- реди не перегружали эвакоприемников и рассасывались в течение времени, не представляющего угрозы для жизни па- циентов. В сложных системах длина очереди может влиять на число каналов, время и дисциплину обслуживания. Обычно рассматривают следующие характеристики про- цеса обслуживания: — среднее число требований в очереди (число требований на единицу времени, усредненное в каком-то продолжительном интервале); — среднее время ожидания требования на обслуживание; — вероятность ожидания в течение некоторого заданного времени; — вероятность отсутствия ожидания. Если заданы статистика потока требований, число каналов, статистика процесса обслуживания одним каналом и дисцип- лина обслуживания, то эти характеристики могут быть вычис- лены Аппарат теории массового обслуживания тесно связан с другими разделами математики, и не следует думать, что его применение ограничивается подбором готовых формул. Обычно реальные военные задачи требуют квалифицированного под- хода. Тем не менее, когда задача сформулирована в терминах теории, она решается; самое трудное — корректно поставить задачу. Наиболее общей оценкой гипотезы или результатов дейст- вий является эффективность. Интуитивно ясное понятие эф- фективности (полезности, целесообразности) требует количест- венного выражения. Рассмотрим два исхода боевых действий. Первый: разгромлены два полка противника, уничтожена его боевая техника; наши войска продвинулись на 5 км, потеряв до батальона убитыми и ранеными. Второй: разгромлен один полк, потеснен второй, захвачена боевая техника, наши войска продвинулись на 10 км, потери составляют два батальона. Ка- кой бой следует считать более успешным, более эффективным? 1 А. Кофман. Методы и модели исследования операций. М., «Мир», 1966. 243
И далее, можно ли степень успеха (эффективности) выразить количественно одним числом, которое имело бы определенный оперативно-тактический смысл? Аналогичная задача возникает при сравнении полезности однотипных организаций или техни- ческих систем. Прежде всего для эффективности нужно найти подходящую по смыслу единицу измерения и выразить ее в этих единицах. Если это удастся сделать, то открываются возмож- Низшие уровни Рис. 52. Иерархия эффективности ности для сравнения и оценки различных категорий. В качест- ве единиц могут фигурировать такие категории, как нанесен- ный противнику ущерб, предотвращенный ущерб, вероятность достижения цели, время достижения цели и т. д. Выбор крите- рия эффективности не входит в формальный аппарат. Методика оценки эффективности строится по иерархическому принципу. Сначала эффективность разделяется на более простые пока- затели, затем каждый из них — на еще более простые и так далее до тех пор, пока не удастся добраться до таких, способ вычисления которых известен (рис. 52). Эффективность рас- сматривается как единство двух противоположных категорий: выигрыша, положительного результата реализации решения (или вообще каких-то действий) и платы, потерь, издержек, 244
затрат, которые неизбежны при достижении цели. Если выиг- рышем считается ущерб, нанесенный противнику, то платой — понесенные потери (оперативное решение); количество подго- товленных специалистов — затраты на содержание учебного заведения (организационное решение); количество разведыва- тельной информации — время, потраченное на ее добывание (информационное решение). Математически эффективность записывается в виде неко- торого функционала; оценить эффективность — значит вы- числить этот функционал. Форма функционала эффективности зависит от конкретной задачи, а также от выигрыша и пла- ты. Если выигрыш и плата выражаются в однородных едини- цах, то наиболее удобной формой является аддитивная: выигрыш минус плата (одна сторона уничтожила шесть диви- зий противника, потеряв две своих дивизии, при однотипном составе дивизий эффективность операции составляет четыре единицы). Отрицательная эффективность означает, что плата превысила выигрыш. Аддитивная форма непригодна, если выигрыш и плата количественно несопоставимы: выведены из строя три стартовые ракетные позиции силами четырех под- водных лодок, одна из которых потоплена. Можно попытаться построить аддитивный функционал, приведя ценность старто- вых позиций и лодок к однотипной величине, к ущербу, кото- рый они могут нанести; однако это не всегда удается. Поэтому применяется мультипликативная форма функционала эффективности: выигрыш, деленный на плату. Третьей формой является величина выигрыша при ограничении платы, напри- мер: уничтожение максимального числа опорных объектов противника с помощью 100 тактических ракет и мотострелко- вой дивизии при потере не более 20% личного состава. Особенно трудно поддаются сопоставлению выигрыш и пла- та, выраженные одновременными потерями в людях, технике и производственных ресурсах. Выражение для функционала эф- фективности может получаться при этом сложным и не иметь наглядной интерпретации. Вместо точной численности оценки может применяться упорядочение: эффективность гипотезы А больше эффективности гипотезы Б. Следующие ступени иерархии — показатели качества и па- раметры, с помощью которых описываются ситуация и выте- кающие из нее свойства. Таких параметров может быть много, и каждый из них может влиять на любой из показателей ка- чества. Аппарат теории эффективности позволяет не только выявить степень этого влияния, но и оценить достаточность состава показателей для оценки ситуации. На рис. 53 показана схема вычисления эффективности опе- ративного, организационного и информационного решений при- менительно к типовым задачам. Особенностью аппарата оценки эффективности является то, что каждая новая большая задача 245
из этой области обычно требует развития математического аппарата. В частности, это касается оценки новых видов воору- жения. Особенно сложным является оценка эффективности (Глубина прорыва Нанесенный про- тивнику ущерб (в эквивалентных единицах) Потери (в эквивалентных единицах) Силы противника (в эквивалент- действия сурс (в эк- вивалентных Боевой ре- Боевой состав ап - (в эквивалент- ^навоз- ных действия единицах) __________________________ Средства противника (в эквивалент- ____________ __________ ных единицах) ных единицах) единицах) а в Рис. 53. Схема вычисления эффективности гипотез: а — оперативное решение на прорыв фронта; б — информационное решение на разведку; в — организационное решение о структуре медицинского обес- печения совместных действий нескольких видов вооруженных сил, что связано с трудностями обоснования единой метрики, т. е. оди- наковых единиц описания для различных способов боевых дей- ствий. Но обычно эти трудности не носят принципиального характера. 246
4. ОПТИМИЗАЦИЯ Следующая задача теории операций состоит в оптимизации, в таком преобразовании гипотезы, в результате которого она станет в каком-то смысле предпочтительнее любой другой. Понятие оптимума тесно связано с выбором и формулировкой цели решения. Цель может быть задана, но может являться составной частью гипотезы. Требуется согласовать цель с реаль- ными возможностями. Математически эти возможности выра- жаются ограничениями, наложенными на величины, описыва- ющие ситуацию (время, расстояние, количество средств). Задача оптимизации формулируется так: — имеется математическая зависимость эффективности ги- потезы от параметров, описывающих ситуацию и поведение; — заданы ограничения на область выбора параметров; — требуется найти такие значения параметров, при кото- рых критерий примет экстремальное (минимальное или макси- мальное) значение. Существует несколько разделов математики, в которых раз- виваются теория и методы нахождения оптимума: вариацион- ное исчисление, математическое программирование (линейное, нелинейное, динамическое), стохастическая аппроксимация, принцип максимума, теория адаптации. Различие между этими разделами состоит в форме выражения критерия оптимально- сти, способе задания ограничений и способах достижения опти- мума. Последние делятся на аналитические и алгоритмические. Аналитические способы в принципе дают общее решение за- дачи в виде формульной зависимости искомого оптимума от параметров. Однако наглядность обычно достигается за счет сильного упрощения (идеализации) исходной задачи, причем идеализация почти всегда заходит так далеко, что решение теряет практическое значение, а при меньшей степени идеа- лизации аналитический аппарат не справляется. Алгоритми- ческий способ состоит в указании поледовательности действий, приводящих к искомому оптимуму. Следует различать глобальный и локальные опти- мумы. Глобальный оптимум справедлив для всего диапазона изменения параметров (в пределах заданных ограничений). Локальный оптимум имеет силу для какого-то участка. Задачи оптимизации сложны. Помимо математических трудностей имеется еще и принципиальная, которая состоит в недоопределенности цели. Это означает, что критериев опти- мизации может быть не один, а несколько. Например, при на- ступлении следует обеспечить: выход на заданные рубежи; уничтожение определенных опорных пунктов противника; на- несение противнику потерь в живой силе; нанесение потерь в боевой технике; сохранение своих сил и техники; экономное расходование боеприпасов и технических ресурсов вооружения; 247.
сохранение физических сил личного состава; высокий мораль- ный дух своих войск и т. д. Совпадения экстремума по всем критериям практически не бывает. При решении научно-тех- нических и производственных задач обычно удается один кри- терий «по совокупности обстоятельств» принять в качестве главного, а на остальные наложить ограничения; тогда оптими- зацию проводят по главному критерию. В военном деле это не всегда удается. Другой путь состоит в том, что находится пока- затель, от которого все критерии зависят монотонно (с увели- чением показателя повышаются значения критериев; этот пока- затель называется монотонным аргументом). Опти- мизация производится по этому аргументу. Математический экстремум при наличии нескольких критериев не существует. Наиболее типичен следующий план решения. 1. По всем критериям указывается ориентировочный диа- пазон (пределы) допустимых значений (рубежи: не ближе такого-то и не далее такого-то; захват опорных пунктов: не менее стольких-то и не более стольких-то и т. д.). Эти дан- ные носят ориентировочный характер и в дальнейшем допу- скают изменение, поэтому назначить их довольно просто. Проверяется совместимость назначенных пределов, т. е. реа- лизуемость решения: выбирается одно из крайних значений какого-либо критерия (по очереди) и выясняется, лежат ли при этом остальные критерии в назначенных пределах. Если этого нет, диапазон допустимых значений некоторых критериев расширяется, а других сужается. 2. Определение степени связи между критериями, влияния изменения каждого из них на остальные. Фиксируются все критерии, кроме двух, изменяется один из этих двух в преде- лах установленного диапазона и оценивается степень измене- ния другого (в частности, определяется, не выходит ли другой критерий из допустимой области). Проверяются все комбина- ции критериев и делается вывод о том, какими критериями можно варьировать. 3. Частная оптимизация. Находится наивыгоднейшее зна- чение каждого из критериев при условии, что остальные свя- занные с ним критерии имеют приемлемые значения. 4. Совместная оптимизация. «Ворота» допустимых значе- ний каждого критерия сужаются до возможных пределов (вблизи частного оптимума). При этом на границах «ворот» любые из критериев должны быть совместимыми. 5. В пределах узких «ворот» значения критериев выбира- ются вблизи наивыгоднейшей границы и производится цроче- редная оптимизация по каждому из критериев. Последователь- ность оптимизации определяется двумя факторами: важностью критерия с точки зрения поставленной цели и степенью его связи с другими критериями. После того как оптимизация по одному из критериев проведена (остальные должны находиться 248
в допустимых пределах), оптимизация по остальным критериям не должна ухудшать ранее достигнутого результата. В результате оптимизации исходная гипотеза может быть улучшена. Однако качественного изменения это не дает, по- скольку сохраняется идея, положенная в основу гипотезы. 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ Как мы видели, в теории операций применяется следующий путь поиска решения: описание задачи — выдвижение гипоте- зы — оценка гипотезы — оптимизация гипотезы. К сожалению, не всегда удается аналитически описать каждый из этапов: в ряде случаев течение событий либо ускользает от наблюда- теля, либо не находит математического представления. Тогда на помощь приходит моделирование: воссоздание (в упрощен- ном виде) событий и связей в модели, предоставление модели самой себе и наблюдение за тем, что произойдет. На основа- нии поведения модели выносится суждение об истинном раз- витии процесса. Моделирование можно многократно повторять, изменяя условия, описание, критерии оценки, и смотреть, что получится. Необходимо помнить, что моделирование работает в пределах исходного описания, к которому оно ничего не мо- жет добавить. Поэтому то, что выходит за пределы исходных моделей, не может быть обнаружено и оценено. В настоящее время моделирование широко применяется в науке, военном деле и технике. Важно отметить широкие возможности оперативно-техниче- ского моделирования. В модель можно включить не только математическое описание ситуации, но и людей, операторов, которые будут оказывать влияние на ход событий, выполняя определенные роли. При этом моделирование должно проте- кать в реальном времени. Личный состав можно заменять или переориентировать на другие тенденции поведения; при этом можно выявить влияние разнообразных факторов. При подготовке решений большого масштаба требуется иметь ряд сведений, которых обычно нет. Получение этих све- дений путем прямого натурного эксперимента не только за- труднительно и дорого, но в ряде случаев вообще невозмож- но. Моделирование (точнее, прямое моделирование) преду- сматривает организацию эксперимента с запрог- раммированной на вычислительной машине структурой1 формирования. То, что структурному анализу можно подвергнуть практически любую организацию, мы уже знаем. Иногда бывает, что структура неизвестна, зато известно поведение формирования в некоторых (возможно, более про- 1 Ю. Г. По л л як. Вероятностное моделирование на электронных вычислительных машинах. М., «Советское радио», 1971. 249
стых) условиях. Прямая модель может строиться как на осно- вании структуры, так и на основании данных о поведении, т. е. выходных характеристик, и включает имитатор внешнего воз- действия, описание работы исследуемого формирования и схе- му интерпретации результатов. Внешнее воздействие включает случайные факторы, поэтому модель называют вероятностной. Частично в модель могут быть включены реальные элементы моделируемого формирования. Это необходимо в тех случаях, когда отсутствует описание этих элементов. В зависимости от уровня наших знаний о моделируемом формировании (в част- ности, о его структуре) описание может быть составлено с раз- личной степенью подробности; это определяет и уровень моде- лирования. Моделирование на низком уровне позволяет уточ- нить свойства, следовательно, детализировать описание и пе- рейти к моделированию на более высоком уровне. Этот много- этапный процесс приводит к получению всех данных, необхо- димых для принятия решения. Модель воспроизводит описание с большими или меньшими упрощениями, зависящими от по- ставленной задачи и вычислительной базы. Обычно сущест- вует разумный компромисс между точностью и сложностью модели. Одним из эффективных способов составления описания и построения модели является блочное моделирование. Объект моделирования разбивается на элементы (низшие формирова- ния), блоки, каждый из которых может быть удовлетворитель- но описан и самостоятельно промоделирован. Общая модель состоит из моделей блоков; связи между блоками также моде- лируются. Если модель слишком сложна для того, чтобы ее можно было воспроизвести на вычислительной машине в пол- ном объеме, то в объединенной модели каждый блок заменяют более простым описанием его внешних характеристик, которые получают с помощью натурного эксперимента или путем моде- лирования. По-разному комбинируя между собой блоки, можно создавать модели различных предполагаемых структур и иссле- довать их. Каждый блок составной модели в свою очередь допускает блочное представление, поэтому процесс построения модели иерархичен. Важным аспектом моделирования являются критерии. Критерии должны соответствовать цели предполагаемого ре- шения. Редко удается обойтись одним критерием; обычно при- меняется группа критериев. В смысле цели эта группа должна быть полной, т. е. дол- жна отражать все стороны решения. Результаты моделирования полностью и по частям сравни- ваются с теми данными об объекте, которые известны. На этом основании оценивается точность и полнота моделирования и делаются выводы относительно необходимости и направления детализации модели. 250
При решении недоопределенных задач моделирование яв- ляется одним из способов доопределения. Во-первых, модели- рование позволяет выявить степень недоопределенности, т. е. пределы возможного поведения объекта при заданных (непол- ных) условиях. Во-вторых, с помощью модели можно опреде- лить характер поведения объекта при тех дополнительных фак- торах, которые вносятся при интуитивном доопределении. И наконец, в-третьих, с помощью модели можно «перепробо- вать» различные способы доопределения и оценить послед- ствия.
ЧАСТЬ HI ТЕХНИКА =g==ssgg ☆ ГЛАВА 11 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ...Когда вокруг бушуют волны техниче- ской революции... нужны... смелые голо- вы. Ф. Энгельс 1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ ЭВМ — электронная вычислительная машина. Развитие ЭВМ резко повлияло на ход технического прогресса и на военное дело. Это может вызвать удивление, так как, по существу, ЭВМ является всего-навсего прибором, способным быстро и точно складывать числа. Но именно эта способность сделала доступным решение в высшей степени сложных задач. Современные ЭВМ оперируют не только цифровой, но и бук- венной и смысловой информацией L В машину можно вводить количественные данные, форму- лы, изображения, смысловой и табличный текст. Выдавать информацию машины могут в виде готового документа (за- полненного смысловым текстом), изображения, схемы, чер- тежа. Машины стали выполнять такие операции, которые делают возможным их универсальное использование. Но для подготовки решений требуется значительно более широкий диапазон возможностей: машина должна оперировать в немет- рических пространствах понятий, моделировать топологические пространства. Возможно, что возникнет новое направление в конструировании ЭВМ для подготовки решений. Прецедент имеется: управляющие ЭВМ. Но с полным основанием можно утверждать, что гипотетическое новое направление будет пред- ставлять собой не новую отрасль техники, а специализирован- ное развитие техники, которую сейчас называют «вычисли- тельной». Общая схема работы ЭВМ показана на рис. 54. Основной элемент современных ЭВМ — процессор (вычислитель), выпол- 1 Цифровые данные, касающиеся технических средств, заимствова- ны из открытой отечественной и зарубежной печати. 252
няющии программу, а также различные виды памяти, управ- ляющие устройства и устройства ввода-вывода информации. Под вычислителем мы понимаем устройство, где происходит необратимое преобразование информации (в том числе преоб- разование понятий). Некоторые специалисты считают, что в вычислителе происходит образование новой информации. Это вопрос дискуссионный, и мы его касаться не будем. Важно Рис. 54. Схема ра- боты ЭВМ: 1 — информация, под- лежащая обработке; 2 — программы; 3 — вычислитель (процес- сор); 4 — результаты переработки . инфор- мации Рис. 55. Схема вычислителя: 1 — арифметическое устройство: 2 — устрой- ство управления; 3 — оперативная память другое: во всех остальных элементах ЭВМ производится лишь перемещение информации во времени и пространстве; вычис- литель же преобразует содержание информации. Схема вычи- слителя показана на рис. 55. По-видимому, прогресс ЭВМ и далее будет идти в направ- лении улучшения элементов ЭВМ, разработки машинной мате- матики и повышения эффективности структуры. Однако в от- личие от предыдущих этапов следует ожидать нового качества: создания вычислительных систем, способных целенаправленно адаптироваться (приспосабливаться) к конкретным задачам. 2. ЭЛЕМЕНТЫ ЭВМ Основным конструктивным элементом современных ЭВМ являются интегральные схемы, которые повсеместно вытесня- ют транзисторы. Интегральные схемы обладают высоким бы- стродействием, надежностью и экономичностью. Время выпол- нения одной элементарной операции снизилось до 0,02— 0,01 мксек, а частота срабатывания элементов достигла 100 Мгц. Существуют элементы, у которых время задержки составляет всего 0,001 мксек. Быстродействие таких схем составляет несколько тысячных долей микросекунды (несколь- ко нанасекунд), и вполне реальным является получение быст- родействия в 10 раз выше. Предполагается, что скорость ввода 253
данных в вычислитель порядка 100—200 млн. команд в секун- ду не предельна. В США для высоконадежных и выносливых ЭВМ военного назначения используются магнитные вычисли- тельные элементы, работающие на частоте всего 100 кгц, но зато потребляющие минимальную мощность и обладающие высокой надежностью. На рис. 56 показано уменьшение времени срабатывания логических элементов за последние годы; график свидетельст- вует об интенсивном внедрении элементов с высоким быстро- действием. Рис. 56. Рост быстродействия логических схем Средние интегральные схемы позволяют разместить 50— 100 вентилей на одной подложке (в одном модуле). В больших интегральных схемах па одной подложке будет размещаться от 1000 до 5000 логических схем. Это приближает нас к перио- ду, когда вся ЭВМ будет выполнена в виде одной большой интегральной схемы или будет иметь очень небольшое число компонентов. В первых образцах цифровых машин элементами служили электромагнитные реле, и конструкторы не сразу решились перейти на электронные лампы. Дальнейшее развитие элемент- ной базы иллюстрируется табл. 13. Процесс выполнения любых арифметических и логических операций слагается из выполнения более простых элементар- ных операций: сдвиг числа, передача числа и др. В цифровых машинах каждая из элементарных операций осуществляется, 254
Таблица 13 Поколение ЭВМ Годы Логические элементы Основные конструктивные элементы Быстродейст- вие (процес- сор, память), операций в секунду 1 До 1958 Электроваку- умные прибо- ры Стандартные элект- ронные компоненты 102—104 2 1958—1965 Транзисторы Вентильные схемы 10б 3 1965-1969 Интеграль- ные схемы Группы схем 106 4 1969-1972 Средние ин- тегральные схемы Мелкие функциональ- ные блоки (регистры, сумматоры) 107—108 5 1972—1978 Большие ин- тегральные схемы Крупные функцио- нальные блоки (процес- соры, память, оконеч- ные устройства) 108—10® и более как правило, с помощью специальной схемы; иногда эти схемы комбинируют. Устройство, выполняющее суммирование, назы- * вается сумматором. Различают параллельные сумматоры, ко- - торые содержат столько одноразрядных сумматоров, сколько имеется разрядов в складываемых числах, и последовательные сумматоры, в которых имеется один одноразрядный сумматор, на который цифры слагаемых поступают по очереди, пораз- рядно. Существуют также последовательно-параллельные сум- маторы. Одноразрядные сумматоры образуют из входных цифр каждого разряда сумму данного разряда и переносят ее в следующий разряд. Различают комбинационные (рабо- тающие с помощью логических элементов «и», «или», «нет»), накапливающие (работающие по принципу счета импуль- сов) и амплитудные (складывающие токи или напряже- ния) сумматоры. Наиболее употребительны комбинационные сумматоры. Важным устройством являются накапливаю- щие сумматоры или счетчики. Счетчик может запоминать, например, число поступивших импульсов, образуя накаплива- ющуюся сумму. Существуют схемные элементы для сдвига числа вправо или влево, что для чисел, представленных пози- 255
ционным способом, означает деление или умножение: сдвиг на один разряд означает деление (умножение) на основание си- стемы счисления. Применяются одноразрядные вычитатели, которые вырабатывают цифру разности для данного разряда и сигнал займа для следующего разряда. Полный вычитатель строится из одноразрядных вычитателей. На основании комби- наций этих схемных элементов (а также их различных моди- фикаций) строятся все более сложные процедуры, в том числе логические. Различают два способа построения вычислителей: с укло- ном в сторону усложнения схемы, когда заранее определенная вычислительная процедура осуществляется с помощью набора соответствующим образом коммутированных схемных элемен- тов, и с уклоном в сторону усложнения программы, когда ре- зультат получается путем многократного применения одних и тех же элементов в определенной временной последовательно- сти. Оптимальная структура вычислителя во многом опреде- ляется характером задач, которые предполагается решать. В цифровых ЭВМ для сложных, но часто применяющихся ма- тематических преобразований могут применяться не цифро- вые, а аналоговые устройства. Допустим, что существует быст- ротечное физическое явление, описываемое теми же форму- лами, для которых строится вычислитель. Тогда можно вход- ные данные преобразовать в физические параметры (условия) процесса, а результат преобразовать в цифровые выходные дан- ные. В том случае, если процесс протекает достаточно быстро, а преобразование цифр в физические величины и обратно не требует слишком сложной аппаратуры, аналоговый вычисли- тель целесообразен. Примером может служить преобразование Фурье, которое часто употребляется в задачах обработки ра- диосигналов. Такое преобразование выполняется голографи- ческим путем в течение долей микросекунды, в то время как цифровое преобразование требует сотен или тысяч операций (в зависимости от точности). В настоящее время мы стоим на пороге создания элемен- тов с временем срабатывания порядка одной десятой нанасе- кунды. Это дает основание ожидать нового качественного скачка в развитии вычислительной техники. В запоминающих устройствах доминирующее положение занимают двоичные элементы памяти. Для измерения объема памяти применяется единица —байт (символ). Байт включает одну букву или типографский знак (вопросительный и вос- клицательный знаки, две десятичные цифры, специальные знаки). На рис. 57 показана схема запоминающего устройства. Следует различать устройства памяти с последовательным доступом, в которых нужная информация ищется путем про- смотра хранителя с самого начала; с циклическим доступом, в которых хранитель непрерывно просматривается и выборка 256
информации без замены Рис. 57. Схема запоминаю- щего устройства: 1 — накопитель информации; 2 — блок ввода-вывода; 3 — блок адресации; 4•=- блок уп- равления производится в момент, когда устройство съема находится в месте хранения требуемой информации, и с произвольным доступом, в которых выборка производится без просмотра всего хранителя, по указанному адресу. Хранители могут иметь сти- рающуюся или нестирающуюся запись. Первый экономичнее, так как позволяет обновлять массив хранителя. Запись может наносить- ся как при изготовлении хранителя (например, математические табли- цы), так и в процессе работы. Хра- нители со стирающейся записью де- лятся на статические (в которых поддержание состояния хранителя не требует внешнего источника энер- гии, например, электрического на- пряжения) и динамические (в ко- торых записанная информация со- храняется только до тех пор, пока поступает энергия извне). Для хра- нения информации применяются различные носители, которые харак- теризуются объемом и временем обращения к ним для вы- борки информации. Перфокарты — картонные карточки с отверстиями — существуют с конца XIX века. Перфокарты и перфолента являются хранителями информации с нестирающейся записью и последовательным доступом. Магнитные электрические и электромагнитные хранители выполняются на магнитных материалах (лентах, барабанах, дисках, ферритовых сер- дечниках, ферритах сложных форм, тонких магнитных пленках), триг- герных схемах, крупномасштабных интегральных схемах и т. д. Для долговременного хранения больших массивов информации, к которой не требуется особенно быстрого доступа, применяется магнит- ная лента (магнитофонная лента высокого качества). На магнитных лентах может храниться до 3 млрд, байт (1,5 млн. страниц). Из маг- нитных лент можно создать библиотеку. Длина ленты на 6 млн. байт — 500 м. Рекордный показатель скорости считывания с ленты —300 тыс. байт в секунду (за 20 сек можно прочитать книгу); обычно скорость считывания ниже. Можно одновременно считывать с нескольких лент. Магнитные ленты относятся к хранителям с последовательным досту- пом, стирающейся записью, статическим. Основное неудобство состоит в трудности доступа: чтобы добраться до нужного места, нужно про- крутить ленту. Магнитные барабаны — это быстровращающиеся цилиндры, покры- тые магнитной пленкой. Запись и списывание производятся с помощью электромагнитных головок, устроенных наподобие магнитофонных. Маг- нитный барабан относится к хранителям с циклическим доступом, со стирающейся записью, статическим. Магнитные диски являются одним из самых современных храните- лей информации для долговременной памяти. Это устройство состоит из 30—50 металлических дисков, покрытых магнитным слоем, и маг- нитной головки, которая, перемещаясь, может приближаться к любому диску. Все устройство напоминает проигрыватель на 50 пластинок. Перемещение головки с места на место требует не более 0,1 сек. На В. В. Дружинин, Д. С. Конторов 257
одном диске можно записать более 20 млн. байт. Считывание идет со ско- ростью до 1 млн. байт в секунду, что позволяет прочитать в секунду 500 страниц текста. Магнитные диски относятся к хранителям с про- извольным доступом,, и в этом их основное достоинство. Устройства оперативной памяти с быстрым доступом часто созда- ются на магнитных сердечниках. Самые быстродействующие хранители на сердечниках имели время цикла (запись и выборка) 0,5.10-6 сек, хотя были построены модели с временем обращения в 5 раз меньше, а ожидаются устройства с временем цикла в 10 и более раз меньше. Сер- дечник имеет вид кольца малых размеров. Объем памяти одного агре- гата достигает миллиона байт, время выборки — 0,35 мксек. Более высоким быстродействием и меньшим временем обращения по сравнению с ферритовыми сердечниками обладают плоские тонко- пленочные элементы. Они нашли применение в запоминающих устрой- ствах блокнотного типа с очень высоким быстродействием. Специалисты считают, что в настоящее время могут быть изготовлены хранители на плоских магнитных пленках емкостью 80 тыс. байт с временем цикла 0,2 мксек, причем можно ожидать уменьшения цикла до 0,1— 0,05 мксек. Ооычный 100-листовой блокнот размерами 14у20 см, вы- полненный из. такой пленки, можно прочесть за 0,1 сек, а по количе- ству хранимой информации он равен печатному тому. Хранители инфор- мации на интегральных схемах (кристаллах) позволяют сократить время выборки до 0,02 мксек и менее. Блокнотные хранители для на- стольных ЭВМ имеют емкость 13 байт на 0,05 мм2 при времени выборки 0,4 мксек. В одном кубическом метре хранителя, построенного на инте- гральных схемах, можно записать более 10 млн. байт, прочитать их за минуту, а любую справку получить практически мгновенно. Современ- ная техника позволяет создать такие устройства. Криогенные ячейки памяти работают при очень низких темпера- турах (от нескольких градусов до десятков градусов шкалы Кельвина). Криогенные запоминающие устройства имеют время выборки порядка нескольких микросекунд; специалисты считают возможным создание запоминающего устройства с емкостью 20 млн. байт. В голографических оптических запоминающих устройствах храни- телем является фотопленка, а запись и считывание осуществляются с помощью лазерного светового луча. На голографических пластинках около 60 см2 можно будет хранить до 20 млн. байт информации. Когда это будет реализовано, библиотеку в 300 томов можно будет записать на 10 пластинках и прочитать за полчаса. Кристаллические тела позво- ляют хранить в 1000 раз больше информации, чем обычные голографи- ческие материалы. Хранители на специальных пленках имеют большие возможности повышения емкости. Существуют запоминающие устрой- ства на Потенциалоскопах. Особое значение в машинах, предназначенных для подго- товки решений, имеет память поиска (ассоциативная память). На вход обычной памяти подается адрес, а с выхода снимают- ся данные, записанные по этому адресу; на вход ассоциатив- ной памяти подводятся данные, а с выхода снимается адрес этих данных, которые согласуются с исходными данными. Если согласование достигнуто, то по полученному адресу нахо- дится связанная с ним информация. Ассоциативная память в наибольшей степени соответствует операциям со смысловой информацией. Ассоциативные запоминающие устройства мо- гут быть выполнены на тех же хранителях, что и устройства оперативной памяти. 258
Существует мнение, что полупроводниковая память будет иметь все более широкое применение и в машинах пятого поколения. Память на металло-оксидных полупроводниках будет основной. Возможности техники запоминания информации довольно велики, и если они далеко отстают от человеческого мозга по емкости, то существенно превышают его по скорости выборки. Блоки адресации и управления должны содержать элементы, способные вырабатывать электрические импульсы, непосредст- венно осуществляющие запись или выборку. Приведем некоторые опубликованные в литературе сравни- тельные характеристики памяти машины и человека (табл. 14). Таблица 14 Параметр Память машины (оперативная) Память человека Максимальная емкость накопителей, бит Плотность накопле- ния, бит/см3 Число операций на одну ошибку Емкость накопителя, сек/бит Потребляемая мощ- ность, вт, отнесенная к системе 1016 бит 107—10* 104 Транзистор—1016, лам- па— 1012, ЭВМ—1010 Ю-16 ЭВМ на транзисто- рах—1012 1010—1016, возмож- но 1021' Мозг—1012, заро- дышевая клетка—1023 Нейрон—103, мозг—1012 Ю-is 101 8. МАШИННАЯ МАТЕМАТИКА Основанием для построения операций в вычислителе яв- ляется система счисления. Существуют позиционные и непози- ционные системы счисления. В позиционной системе каждой цифре поставлено в соответствие некоторое число и каждому разряду приписан определенный вес. Любое число, записанное в позиционной системе, равно сумме чисел, соответствующих его цифрам и взятых с весами, которые в свою очередь соответ- ствуют разрядам, где стоят эти цифры. Например, в десятич- ной системе десяти цифрам поставлены в соответствие десять начальных неотрицательных чисел натурального ряда (вклю- чая нуль), а веса в целой части числа равны 1, 10, 100 и т. д., в дробной — 1/10, 1/100 и т. д. 259
Наиболее употребительной позиционной системой счисле- ния для ЭВМ является двоичная (каждый высший разряд со- держит две единицы предшествующего разряда). Это удобно, поскольку наиболее простыми и компактными являются прибо- ры, имеющие два устойчивых состояния. Позиционные системы счисления обладают существенным недостатком — наличием межразрядных связей, которые влияют на способы реализации операций и в конечном итоге ограничивают быстродействие. К непозиционным системам счисления относится система остаточных классов. В этой системе числа представляются остатками (вычетами) от деления на выбранные основания. Целое положительное число представляется в виде набора остатков таким образом, что цифра каждого разряда есть наи- меньший положительный остаток от деления на одно из осно- ваний. Достоинства системы — независимость образования разрядов числа, малоразрядность остатков, возможность па- раллельной обработки разрядов; недостатки — невозможность визуального сопоставления чисел (внешняя запись числа не дает представления о его величине), ограниченность действия системы целыми положительными числами, невозможность не- посредственного приближенного выполнения операций и округ- ления. Тем не менее эти трудности удается преодолеть или обойти, и в ЭВМ непозиционные системы успешно конкури- руют с позиционными. Возможны также символические системы, в которых цифры являются символами. Каждому числу поставлена в соответст- вие некоторая группа символов. При этом понятие разряда те- ряет смысл. Операции в символической системе должны быть соответствующим образом математически обоснованы. Независимо от способа представления чисел все математи- ческие преобразования служат одной цели: привести задачу к такому виду, чтобы можно было воспользоваться хорошо из- вестными и освоенными арифметическими правилами. Какова бы ни была задача, на последнем этапе решения, чтобы полу- чить ответ в виде числа, применяется арифметика. В классиче- ской арифметике приняты четыре правила (операции) дейст- вий над числами, с помощью которых решаются все задачи. Исходным действием является сложение; многократное сложе- ние названо умножением, вычитание и деление — это обратные действия. В алгебре вводятся еще три действия: возведение в степень, извлечение корня, логарифмирование. Арифметические операции обоснованы в пространстве дей- ствительных чисел. Поскольку результат решения практиче- ской задачи должен иметь числовое выражение, все задачи ото- бражаются в пространство действительных чисел. Но это не означает, что процесс решения, все промежуточные преобразо- вания выгодно отображать в это пространство. Значительно бо- лее экономным может оказаться другой путь, когда процесс ре- 260
шения происходит в функциональном пространстве задачи, и только на конечном этапе это пространство преобразуется в пространство действительных чисел. Вычислительные машины тоже используют арифметику — машинную арифметику. Сложение и для ЭВМ является уни- версальной операцией, поэтому если машина построена на эле- ментах, которые умеют складывать, то она сможет делать все остальное. Алгебраические действия также могут быть сведены к многократному повторению арифметических; то же можно сказать о дифференцировании, интегрировании, решении диф- ференциальных уравнений, обращении матриц и т. д. В процессе эволюции ЭВМ выявился и другой путь. Умно- жение и деление распространились в обиходе, потому что эти операции мы умеем выполнять сразу, не прибегая к сложению. Для многих задач так удобнее, быстрее. Точно так же извлече- ние корня и логарифмирование стали обиходными действиями после того, как появились математические таблицы и лога- рифмическая линейка. Такая же судьба постигла тригономет- рические и специальные математические функции: по мере внедрения в практику соответствующих таблиц эти функции превратились в обозначение привычной, типовой операции, ко- торая от простого сложения отличается только тем, что сложе- ние выполняется в уме, а значение функции Бесселя для ка- кого-то значения аргумента отыскивается в таблице. Таблицы можно хранить в памяти ЭВМ и обращаться к ним по мере на- добности. Но такой путь повышения эффективности ЭВМ не- перспективен: слишком велика должна быть табличная память, обращение к такой памяти занимает немало времени. Сложные операции над числами можно выполнять не после- довательно, а параллельно, одновременно. Если построить эле- мент, который «умеет» извлекать кубические корни так же быстро, как сумматор складывает числа, то для задач, где из- влечение кубического корня является превалирующей опера- цией, такой элемент будет незаменим. Предположим, что нам требуется ЭВМ для решения систем линейных алгебраических уравнений высокого порядка. Изве- стно, что типовой операцией в таких задачах является обраще- ние матриц. Эта операция сложна и требует много времени. Предположим, что построен прибор, реализующий обращение матриц путем моделирования некоторого физического процесса. Если прибор прост, компактен и надежен, он может быть ис- пользован в качестве типового элемента ЭВМ, что сократит время решения систем уравнений больших размеров в тысячи раз. Операция обращения матриц станет обычным действием, которое условно можно будет причислить к арифметическим. Разница состоит только в том, что нахождение обратной вели- чины числа производится в пространстве действительных чи- сел, а нахождение обратной матрицы — в пространстве матриц, Ю В. В. Дружинин, Д. С. Конторов
т. е. в некотором функциональном пространстве, которое в дан- ном случае тождественно пространству задачи. Аппаратурное выполнение сложных математических преоб- разований, которые применяются многократно в каком-то клас- се задач, привело к созданию спецвычислителей. Спецвычисли- тель работает по единственной программе, зато очень быстро. Но спецвычислитель работает в своем, специализированном функциональном пространстве, которое будет совпадать с функ- циональным пространством задачи в крайне редких случаях. Во-первых, спецвычислитель обычно охватывает только часть задачи, во-вторых, задачи разнородны и каждая из них может образовать свое функциональное пространство. Можно по- строить ЭВМ па базе группы спецвычислителей, которые в ком- плексе охватывают все потребные вычисления. Иногда так и поступают (связи между спецвычислителями, т. е. стыковоч- ные вычисления, выполняются с использованием обычной ариф- метики) при конструировании ЭВМ очень узкого применения. Такие машины чрезвычайно эффективны при решении узкого класса стандартных задач, но становятся либо вовсе неприме- нимыми, либо невыгодными при малейшем отступлении от стандарта. Принципиальный недостаток ЭВМ, построенных на спецвычислителях, в том, что функциональные пространства каждого из них автономны, разнородны и в комплексе не обра- зуют единого функционального пространства, внутри которого действуют общие закономерности. Нельзя установить единые вычислительные правила для различных множеств, топологических и метрических про- странств. Каждое пространство — своеобразный математиче- ский мир, в котором действуют свои закономерности. Но иногда удается обосновать достаточно широкий класс задач, внутри которого все задачи могут быть описаны в одном и том же функциональном пространстве. Закономерности это- го пространства могут быть использованы для обоснования спе- циализированной, функциональной арифметики, которая будет значительно эффективнее (для задач своего класса) обычной арифметики действительных чисел. Число основных арифмети- ческих операций зависит от свойств пространства и может быть различным. Для каждой операции может быть построен соответствующий аппаратурный элемент, который ее реализует, но если имеются «первичные» операции (роль которых анало- гична роли сложения в арифметике действительных чисел), то достаточно иметь элементы, реализующие их. Итак, можно ли для подготовки решений обосновать функ- циональную арифметику? Военные задачи обладают определенной общностью, кото- рая частично выявлена при введении классификации решений. Еще более близки между собой задачи, которые могут быть решены одним и тем же методом. Например, метод фильтрации 262
данных (при подготовке информационных решений) реализу- ется в функциональном пространстве, едином для задач до- вольно широкого класса. Теория функциональных арифметик интенсивно развивает- ся, и есть все основания предполагать, что в вычислительных системах будущего широко могут быть использованы ее дости- жения. Особенно перспективным представляется применение функциональных арифметик в методах аналогий, обращения, сравнения и распознавания, а также в задачах оценки и срав- нения. 4. СТРУКТУРЫ Классическая схема ЭВМ (рис. 58, а) основана на строгой функциональной специализации основных элементов (блоков) Рис. 58. Общая схема цифровой вычислительной машины: В — арифметическое устройство; / — запоминающее устройство; 2 — устройство управления; 3 — устройство ввода; 4 — устройство вывода; П — процессор и связей между ними. Это схема с детерминированной стабиль- ной структурой. Постепенно она менялась, но принцип детер- минированности (стабильности функций и связей) сохранялся. Для наиболее совершенных современных машин характерна 10* 263
структура, показанная на рис. 58, б. Подробнее эта схема пока- зана на рис. 59. Она включает несколько типов процессоров: универсальные процессоры различной производительности, способные работать по любой программе; специализированные процессоры, приспособленные к определенным программам, ко- торые они выполняют значительно быстрее; стандартные вы- Рис. 59. Схема современной вычислительной ма- шины: / — центральный процессор; 2 — группа специальных процессоров; 3 — группа спецвычислителей; 4 — устрой- ство управления; 5 — магнитные диски (до 5 млрд, байт); 6 — оперативная память (до 2 млн. байт); 7 — магнитные ленты (3 млрд, байт и более); 8 — библио- тека лент; 9 — ввод; 10 — вывод; // — устройство ото- бражения; 12 — перфокарты; 13 — перфоленты; 14 — те- леграфные линии связи; 15 — быстродействующие линии связи; 16 — пишущая машинка (7 букв в секунду); 17 — автоматическое печатающее устройство (2500 букв в секунду) числители, которые работают по одной программе, зато очень быстро. Идея многопроцессорной структуры состоит в эконом- ном расходовании вычислительного ресурса и рациональном приоритете задач применительно к назначению вычислитель- ной системы. В свое время было обнаружено, что различные устройства заняты только часть времени, а остальное время они простаивают. Тогда попытались распределить работу так, что- бы все устройства были заняты равномерно. Это усложнило управление, но зато дало возможность выполнять одновремен- но несколько работ и таким образом существенно повысило производительность. Такие системы стали называть системами с разделением времени. Начиная от первых попыток совмеще- 264
ния устройств ввода-вывода и центрального процессора, систе- мы с разделением времени продолжают быстро совершенство- ваться. В связи с необходимостью обрабатывать все большие мас- сивы информации за короткое время при одновременном уве- личении числа потребителей возникла потребность в обмене информацией между элементами ЭВМ на уровне целых про- грамм. Чтобы в максимальной степени использовать ресурс ЭВМ, процессор и другие устройства должны в работе пере- ключаться с одной программы на другую в соответствии с те- кущими требованиями. При этом программ, находящихся в стадии выполнения, становится все больше и больше. Сущест- вует два способа прерывания и переключения программ. Пер- вый способ (жесткое прерывание) заключается в том, что при получении сигнала процессор тотчас останавливается, его со- стояние запоминается и управление передается повой програм- ме. Второй способ (мягкое прерывание) предполагает наличие специального блока, где сигнал прерывания сохраняется и пре- рывание выполняется в удобные моменты времени. Современные ЭВМ имеют возможность одновременной об- работки информации по нескольким программам (мультипро- граммная обработка). Поскольку массивы обрабатываемой информации и объемы программ настолько велики, что поместить их в оперативную память (имеющую малое время выборки данных) практически невозможно, возникает узкое место: процессор мог бы обеспе- чить значительно более высокую скорость обработки данных, но реализовать ее невозможно ввиду больших затрат времени на обращение к долговременной памяти. Один из возможных путей преодоления этой трудности программными (а не тех- ническими) методами состоит в сжатии информации. Обычно информация содержит значительную избыточность и матема- тическая информация не составляет исключения. Если освобо- дить входные данные от этой избыточности, то для их хране- ния потребуется значительно меньшая память. Один из спосо- бов понижения избыточности смысловой информации — пере- ход от свободной речи к формулированию стандартных или нестандартных высказываний. При этом лишние фразы, слова и знаки исключаются. В программах обнаружить избыточность значительно труднее, однако более подробный анализ показы- вает, что избыточность есть даже в точных математических со- отношениях. Если формул много, то в них можно перераспре- делить символы, классифицировать их и представить в таком виде, чтобы потребовался минимум единиц информации для за- поминания. Это и есть сжатие формульной информации. Поль- зоваться сжатой информацией для вычислений нельзя, так как она не отражает последовательности вычислительных проце- дур- (Точно так же в длинной фразе можно закодировать буквы 265
и порядок их следования: такой код будет содержать меньше двоичных единиц, чем побуквенный код фразы, но прочесть его нельзя.) Зато, используя резерв быстродействия, всегда можно развернуть сжатую информацию, придать ей первона- Рис. 60. Схема ЭВМ с распределенным процес- сором: / — распределенный процессор; 2 — устройство управле- ния; 3 — оперативная память; 4 — долговременная па- мять; 5 — устройство ввода-вывода чальный вид и использовать по назначению. Способы сжатия информации разрабатываются применительно к конкретному Рис. 61. Элемент пер- спективной ЭВМ: содержанию задач. Новая тенденция в построении ЭВМ состоит в высокой степени паралле- лизма обработки информации (распре- деленный процессор) (рис. 60). ЭВМ строится из идентичных связанных между собой блоков, каждый из кото- рых включает секцию процессора и память небольшого объема (рис. 61). Из таких элементов можно компоно- 1 — оперативное запоминаю- вать универсальные и специализиро- щее устройство; 2 — микро- _ программное устройство уп- ванные машины так же, как из клеток скомпонован живой организм. По су- ское и логическое устрой- * J ство ществу, каждый блок является малой ЭВМ, а всю систему можно предста- вить как некоторое количество запоминающих устройств, каждое из которых имеет свой собственный малый процессор. Блоки объединяются в связанные между собой группы; груп- па имеет блок управления. Все блоки физически одинаковы, но функционально они способны находиться в различных со- 266
стояниях. Степень контроля, который осуществляет блок управления, может изменяться в зависимости от того, какую функцию несет данный блок. Каждая группа в системе может работать независимо от других, но возможна и совместная ра- бота нескольких групп над решением одной задачи. Такая схема позволяет реализовать все преимущества многопрограмм- ной обработки, обеспечивает полное использование всех эле- ментов и обладает наибольшей гибкостью. Один из способов оптимального использования устройств, входящих в ЭВМ, назван принципом поиска работы. В струк- туру ЭВМ вводится внешний пульт, который распределяет за- дачи и устройства. Функциональные блоки непрерывно про- сматривают запросы, отыскивая работу, которую они могут вы- полнить. ЭВМ, построенные по этому принципу, отличаются высокой доступностью для потребителей. Следующим структурным новшеством является ассоциа- тивный буфер: между оперативной памятью и процессо- ром помещается устройство сверхоперативной памяти, обмен информацией с которым идет целыми группами (блоками) слов. Вообще обмен между различными видами памяти целе- сообразно производить не словами и фразами, а более крупны- ми массивами (страницами), в которых информация должна быть соответствующим образом скомпонована. В новых больших ЭВМ применяется иерархическая струк- тура памяти, например, блокнотное сверхбыстродействующее устройство, сверхбыстродействующее буферное запоминающее устройство с предварительным просмотром, быстродействующее оперативное запоминающее устройство большой емкости, по- стоянное запоминающее устройство. Основная проблема иерар- хической памяти — проблема адресации — не может считаться решенной, однако есть основание полагать, что она будет ре- шена в ближайшем будущем. По идеям В. М. Глушкова, большое значение для ЭВМ, ис- пользуемых в системах управления, имеет принцип одноразо- вого ввода информации. Значительная часть данных, с которы- ми приходится работать, должна вводиться один раз и больше оттуда не выводиться. Информация, предназначенная для по- стоянного пользования, должна накапливаться. Кроме того, вместо последовательной и раздельной обработки данных раз- личного типа предлагается «принцип трубопровода» — по мере того, как по системе движется «туча битов», ведется обработка всего потока по следующим с перекрытием во времени коман- дам. Потребители ЭВМ могут иметь различные планы относи- тельно реализации результатов: повторный ввод в ЭВМ, пере- дача по телетайпу, отображение. ЭВМ должна учитывать пла- ны потребителя в том смысле, чтобы устройство вывода не ограничивало возможностей вычислений. Поэтому характери- стики всех элементов, структура ЭВМ и функциональное взаи- 267
модействие строятся таким образом, чтобы не возникало узких мест. Быстродействующие ЭВМ, способные выполнять 5 млн. алгоритмических операций в секунду, находят широкое приме- нение. На повестке дня стоит повышение быстродействия до 50 млн. операций, а в дальнейшем — до 500 млн. операций в секунду и более. Перспективные вычислительные мощности не будут избыточными; более того, есть основание полагать, что определенный дефицит сохранится на длительное время. При- веденная ниже таблица 1 дает представление о росте возмож- ностей ЭВМ. Таблица 15 Поколение ЭВМ Объем оперативной памяти, бит Размеры мас- сива для не- посредствен- ного обмена (без лент), бит Набор инструкций Математическое обеспечение 1 103~4-103 Ю7 <100 Машинные языки, подпрограммы, универсальные программы, библио- тека программ, ассемблеры 2 2-Ю4 109 —100 Языки высоких уровней. Монито- ры, микроассемблеры, управляющие программы 3 5-10* 10“ -200 Операционные системы, системы языков, мультипрограммирование, пакеты программ, языки моделиро- вания, модульные программы 4 106-5-10* 1013 >200 Расширяемые языки, метатрансля- торы, аппаратурная реализация под- программ, разговорный режим 5 >107 >101в >1000 Программирование по принципу „что сделать*, аппаратурная реа- лизация программ, естественные языки Несмотря на интенсивное развитие вычислительной техни- ки, повышение производительности не всегда должно идти по пути укрупнения ЭВМ. Иногда это невозможно потому, что машин требуемой производительности в производстве нет, иног- да это невыгодно по экономическим или тактическим сообра- жениям. Для повышения вычислительной мощности сущест- 1 См. также: Earl Т. Towards a fifth generation. Science, 1970, Oct., vol. 6, № 10. 268
вует и другой путь — создание многомашинных вычислитель- ных комплексов. Если все алгоритмы, из которых состоит про- цесс обработки информации, независимы друг от друга, то ор- ганизация одновременной работы нескольких машин обычно не представляет затруднений. При последовательной связи алго- ритмов (когда до окончания процесса вычисления по первому алгоритму нельзя приступить к следующему) уменьшения вре- мени решения можно достигнуть только за счет распараллели- вания самих алгоритмов и передачей параллельных блоков на отдельные машины. Существует теория расписаний, ко- торая позволяет решить эту задачу оптимальным образом. Принцип оптимизации состоит в том, что определяется множе- ство возможных вариантов распределения частей алгоритмов между ЭВМ комплекса, оценивается время решения для каж- дого из вариантов и выбирается такой вариант, для которого время решения минимально. ЭВМ с детерминированной струк- турой продолжают совершенствоваться за счет увеличения объ- ема структуры, оптимизации связей между блоками и микро- миниатюризации элементов. Рассмотрим другой структурный принцип: схему со случай- ными связями. Предыдущие рассуждения основывались на том, что суще- ствует алгоритм решения. Предполагалось, что алгоритм можно построить и ввести в машину. Для многих задач, требующих принятия решения, заранее сформулировать алгоритм не удается. Например, распознавание образов. Допустим, что тре- буется сличить две карты с нанесенной обстановкой, причем кар- ты выполнены в различных масштабах и проекциях, а обста- новка нанесена на разных языках и различными (хотя и изве- стными) символами. Оператору для выполнения такой работы требуется много времени, по в принципе она не вызывает за- труднений. Составить же машинный алгоритм, пригодный для практического употребления, очень трудно. Еще более слож- ным является распознавание ситуаций. В ситуациях мы имеем дело с динамикой и прогнозированием. Человек справляется с этой задачей, хотя и с трудом; но как запрограммировать его действия — совершенно не ясно. Можно построить алгоритм обучения ЭВМ на основании опыта. Машине предъявляется обучающая последовательность. Предполагается, что по объему она достаточна для того, чтобы снабдить машину всей необходимой информацией. Допустим, что мы хотим обу- чить машину распознавать ситуации «оборона» и «наступле- ние». Такая задача предполагает деление всех возможных си- туаций на два класса. Процесс обучения будет состоять в том, что машине будет предъявлено, допустим, 1000 вариантов об- становки наступления и 1000 вариантов обороны. Эти 2000 ва- риантов образуют обучающую последовательность. После обу- чения устраивается экзамен: предъявляют новую обстановку и 269
получают ответ: оборона, наступление, не могу распознать. В данном случае мы заранее ограничили число классов двумя, назвали их и указали для каждого объекта обучающей после- довательности класс, к которому он принадлежит. Это обуче- ние. Но можно поступить и по-другому. Можно предложить машине самой расклассифицировать 2000 вариантов по признакам близости между ними. Это будет самообучением. Заманчивая идея применения обучаю- щихся и самообучающихся алгоритмов упирается в одну труд- ность: нужно сформулировать идею, принцип обучения. Ведь мы часто сами не отдаем себе отчет в конкретном содержании признаков сходства и тем более не умеем формулировать эти признаки так, чтобы ввести их в машину. Трудно объяснить, как узнать в лицо или по голосу после первых сказанных по телефону слов человека, которого не видели 20 лет. Трудно сформулировать признаки распознавания, но часто бывает трудно точно сформулировать (именно сформулировать, а не объяснить) принципы классификации. Классификация тре- бует сопоставления признаков и связей между ними. Процесс классификации и распознавания включает расчле- нение объекта (ситуации) на элементы и выделение призна- ков; построение образов по различным критериям связи; син- тез; принятие решения. Характерными свойствами процесса являются очень большой поток информации на входе (посколь- ку мы заранее не знаем, что требуется для обучения, необхо- димо вводить в машину всю имеющуюся информацию) и не- определенность в конкретном содержании каждой из этих функций. При рассмотрении структуры ЭВМ мы установили, что узким местом являются устройства ввода информации (а поток входной информации очень велик) и что повышение быстродействия может быть достигнуто за счет уменьшения времени общения с памятью путем применения спецвычислите- лей (но здесь мешает неопределенность). Поэтому можно пред- положить, что схемные методы реализации устройства распо- знавания могут в определенных случаях привести к большим успехам, чем программные. Исследования показали, что в этом предположении есть смысл. Был создан особый класс устройств со случайной функциональной структурой, в какой-то части, ве- роятно, более близких к мозгу живых существ, чем ЭВМ с де- терминированной структурой. Главное отличие в том, что в этих устройствах не пользуются формальным языком. Их язык — язык образов, а основной фактор обработки информации — связь между элементами образа. Одним из представителей этого класса устройств является перцептрон L Перцептрон состоит из множества элементов, свя- занных в единую сеть. Каждый из этих элементов при получе- 1 Ф. Розенблатт. Принципы нейродинамики. М., «Мир», 1965, 270
нии входного сигнала (поступающего либо из внешней среды, либо от других элементов) создает выходной сигнал, который через соединительные связи передается в группу других эле- ментов. Одни элементы перцептрона (входные) способны вос- принимать внешние сигналы. Другие являются промежуточ- ными. Один или несколько элементов являются выходными, они вырабатывают сигналы, которые поступают в обычную цифровую ЭВМ (или на индикатор оператора). Принципиаль- ная схема перцептрона показана на рис. 62. Логические свой- ства перцептрона определяются структурной схемой, пороговыми Сеть из Сеть из 5 - элементов А -элементов Рис. 62. Схема перцептрона уровнями и способом обучения, а также памятью. Логика вы- рабатывается путем «подкрепления» состояний памяти перцеп- трона, т. е. стабилизации или усиления того порядка создания и передачи сигналов, который способствует решению задачи. Поведение перцептрона определяется не алгоритмом, а посте- пенно создающимся смещением характеристик. В составе пер- цептрона имеются три группы элементов. S-элементы (сенсор- ные элементы) представляют собой любые чувствительные эле- менты, способные под внешним воздействием (например, при поступлении кодированного сигнала или падении луча света определенной интенсивности) вырабатывать выходной сигнал. Совокупность S-элементов образует устройство для параллель- ного приема входной информации, что чрезвычайно важно для получения большой пропускной способности. А -элементы (ас- социативные элементы) способны вырабатывать выходной сиг- нал, если число поступивших входных сигналов превысит не- который порог, S-элементы связаны с Д-элементами разнооб- разными связями (допустим, случайными), /^-элементы (реа- гирующие элементы) способны принимать сигналы из Д-эле- ментов и вырабатывать выходной сигнал. В работе перцептрона учитывается время передачи сигнала от одного элемента к другому по каналу связи и вес (значи- мость) канала связи. Эти параметры являются управляемыми 271
и зависят от памяти. Существует система подкрепления, т. о. набор правил (вложенных заранее или выработанных в про- цессе самообучения), на основании которых можно изменять времена прохождения сигналов и веса связей, а следователь- но, состояние памяти. Принцип работы перцептрона состоит в следующем. Допу- стим, что правила подкрепления определены таким образом, что повышается влияние на выходное устройство тех связей (вес связей), по которым сигнал проходит дважды подряд, и понижается при двукратном пропуске. Показан 10 раз подряд один и тот же объект, следовательно, на поле S-элементов (и на одно и то же место) 10 раз спроектировано одинаковое изо- бражение. Те S-элементы, на которые упал луч света, выдадут сигналы, которые возбудят соответствующие A-элементы, далее /?-элементы и на выходе получится сигнал. Поскольку одни и те же элементы будут возбуждаться при каждом показе, вы- ходной сигнал будет расти от показа к показу за счет повыше- ния веса соответствующих связей. Другие связи будут посте- пенно понижать свой вес. Допустим, что после 10 показов об- учающей последовательности показан новый объект, неизвестно какой. Если он совпадет с прежним, то на выходе получится мощный сигнал. Чем сильнее он отличается от прежнего, тем слабее сигнал на выходе. Таким образом, можно сформировать некоторую программу, например программу распознавания объектов. Структурная схема перцептрона близка к функциональной схеме распозна- вания. Установление связей и формирование образов в соответ- ствии с различными критериями происходит в блоке А-элемен- тов за счет вероятностного построения сети связи и системы подкрепления. Рассмотренное устройство называется трех- слойным перцептроном (слои S, А и R). Конечно, до распозна- вания сколько-нибудь сложных образов, а тем более ситуаций такому устройству далеко. Но важно то, что здесь реализуется новый перспективный принцип. Более совершенным является многослойный перцептрон, который имеет больше слоев и больше связей. В многослойном перцептроне может быть установлена эффективная система подкрепления за счет наличия нескольких A-слоев. Благодаря параллельным связям на каждом из слоев может быть сформи- рован образ применительно к определенному критерию связи, причем последующий синтез может также осуществляться в A-слоях в различных комбинациях (например, в примере с картой можно на трех слоях построить образы по расположе- нию, по символам и по содержанию, затем синтезировать их по два, а затем провести окончательный синтез и принять ре- шение). Возможности перцептрона существенно зависят от количе- ства элементов, которые можно поместить в каждый слой, и от 272
«густоты» сети связи. Перспективы развития техники инте- гральных схем показывают, что в этом вопросе следует ожи- дать успехов. Если удастся в S-слое поместить 1010— 10й эле- ментов и в 4-слоях порядка 106 элементов, то перцептрон по- лучит огромные возможности. В классическом виде перцептрон приспособлен к восприятию статической информации; дина- мичность ситуации подать на перцептрон невозможно. Если свойства процесса известны и могут быть заданы не очень Рис. 63. Схема распознающей системы: / — датчики признаков; 2 — группы ассоциирующих элементов; 3 — устройство выбора; 4 — устройство управления обратной связью большим числом параметров, то сравнение и распознавание мо- жет осуществляться по этим параметрам алгоритмическим путем. Если свойства процесса неизвестны, то требуется обу- чение или самообучение. Цель обучения состоит в приобрете- нии способности предсказывать развитие и результат процес- са. Идея перцептрона была использована для построения пред- сказывающего устройства 1. Устройство имеет детерминированные датчики, настроенные на прием определенных признаков, характеризующих процесс, группу ассоциирующих элементов, контур положительной об- ратной связи и выходной датчик. Схема устройства (его назва- ние «альфа») показана на рис. 63. Если на вход системы по- дать признаки, характеризующие передвижение войск к месту сосредоточения (количество людей и техники, прошедших через определенные пункты; время образования и рассасывания про- бок; пропускная способность пунктов питания и т. д.), то она изучит эти признаки, найдет законы их изменения, образует 1 А. Г. И в а х и е н к о, В. Г. Лапа. Кибернетические предсказыва- ющие устройства. Киев, «Наукова думка», 1965. 273
парные, тройные и другие комбинации, изучит законы измене- ния комбинаций и в конечном итоге выработает функцию пред- сказания, которая позволит определить, какое количество войск удастся сосредоточить к заданному моменту. Построить алго- ритм предсказания очень сложно, так как факторов, влияющих на процесс сосредоточения, много, а как они между собой взаи- модействуют, не всегда известно. Можно поставить задачу по-другому. Путем самообучения машина (устройство) нашла определяющие признаки и при- обрела способность предсказывать ход процесса. Если на вход машины подать другой процесс, то она сможет изучить его и Рис. 64. Схема распознающей системы с расчленением и синтезом образа: / —Л’-сеть; 2 —группы 4-сетей; 3 — /?-группы; 4 — ЭВМ оценить степень сходства между процессами, в частности опре- делить, один и тот же это процесс или нет. На этом принципе может быть основано распознавание процессов. Су- ществуют различные варианты построения машин для предска- зания и распознавания процессов, но принцип их действия в той или иной степени близок к рассмотренному. Хотя реальные возможности распознающих машин пока ограничены, перспективы их развития очень велики, и область применения, вероятно, уже в ближайшие 10 лет превзойдет самые оптимистические прогнозы. Одно из возможных направлений развития обучающихся систем показано на схеме рис. 64. На S-сеть рецепторов можно проектировать карту, наносить обстановку и план боевых действий. 4-элементы сгруппированы таким образом, что в каждой группе существует своя система подкреплений. Каждая группа 4-сетей передает информацию на свою груп- 274
пу /?-сетей, которая присоединяется к универсальной ЭВМ. В соответствии с каждой из систем подкрепления формируется несколько образов, учитывающих различные стороны ситуации. Например, первая 4-группа может иметь систему подкрепле- ний, подчеркивающую соотношение сил на каждом из участков боевых действий; эта система подкреплений должна учитывать исходное состояние войск, скорость их передвижения и коли- чество боевой техники. Во второй А -группе могут подкреп- ляться удельные веса отдельных участков сражения с точки зрения общих оперативных концепций. В третьей Д-группе «подкрепляется» ущерб, который может быть нанесен против- нику тактическими ракетами и авиацией; в четвертой группе учитываются наши потери и т. д. На выходе /?-групп появля- ются сигналы, которые соответствуют каждому специализиро- ванному образу. Эти сигналы обрабатываются с помощью про- граммы оценки эффективности и выявления слабых мест. До- пустим, что на вход такой системы подана серия вариантов однотипных сражений с известным исходом (исторические примеры, описание предшествовавших боев или набор лету- чек). На этой серии происходит обучение, в результате кото- рого система приобретает способность распознавать варианты, оценивать их и определять слабые места. Следующий шаг со- стоит в том, чтобы включить в программу ЭВМ корректирую- щую подпрограмму, которая будет изменять новый (не входя- щий в обучающую серию) вариант в желаемом направлении, усиливая факторы, повышающие эффективность, и ослабляя факторы, уменьшающие эффективность. Можно применить об- ратную связь, с помощью которой результаты работы корректи- рующей программы через электронное перо будут непосредст- венно передаваться на S-сеть. В результате новый, усовершен- ствованный вариант решения будет вырабатываться автомати- чески. Если первоначальный вариант решения задан операто- ром, то рассмотренную систему можно считать усилителем мышления. В качестве исходного система может использовать один из вариантов обучающей последовательности или некото- рый обобщенный вариант. Вначале он будет, по-видимому, плох, но система сможет его улучшить. Идея случайных связей между элементами и случайных подкреплений, организуемых в процессе обучения, оказалась плодотворной. По-видимому, в процессе совершенствования са- мообучающихся систем элементы структуры будут усложнять- ся до уровня, когда каждый из них будет представлять собой миниатюрную ЭВМ. Тогда откроются новые возможности, о ко- торых мы можем только догадываться. Детерминированные и случайные структуры в определенном смысле альтернативны. Какая структура эффективнее и перспективнее для ЭВМ, при- меняемых для подготовки решений? Ответить на этот вопрос нелегко. ЭВМ с детерминированной структурой применяются 275
давно, они хорошо освоены, имеют мощную, быстроразвиваю- щуюся элементную базу, пути их развития более или менее ясны. Машины со случайной структурой пока не конкуренто- способны и находятся в стадии обоснования, практически един- ственный пока их представитель — перцептрон (с узкоспециа- лизированным применением — распознавание образов). Они используют недостаточную и, пожалуй, неудачную («чужую») элементную базу, к тому же они непопулярны. Тенденция к структурному сближению (распределенный процессор у ЭВМ с детерминированной структурой и программный выход у пер- цептрона) неясно выражена и может не иметь ощутимых по- следствий. И все же потенциальные возможности случайной структуры заставляют задуматься. Можно утверждать, что вви- ду большого разнообразия задач подготовки решений никакая машина с жесткой структурой не в состоянии удовлетворить всем требованиям. Необходима такая архитектура машины, ко- торая позволяла бы ей преобразовываться, моделируя струк- туру конкретной задачи. Машина должна быть устроена так, чтобы ей не нужно было сообщать, как решать задачу, а толь- ко то, что хотелось бы сделать, т. е. постановку задачи. Применительно к постановке задачи машина сама должна по- строить свою схему аналогично действиям перцептрона. Но для самообучения перцептрона требуется серия однотипных задач (обучающая последовательность); обычно же таких задач нет, да и времени для обучения тоже. Определение структуры дол- жно осуществляться на более высоком уровне общности, кото- рая в некоторой степени перекрывает исходную неопреде- ленность. В этом смысле машина должна действовать так же, как и человек. Итак, требуется объединить в одном устройстве способность к реорганизации и самоорганизации случайных структур (то, чем детерминированные структуры обладают в сравнительно малой степени) и способность использовать накопленный опыт на различном уровне общности, т. е. программную целенаправ- ленность детерминированных структур (то, чем случайные структуры, а случайными они остаются до обучения, вообще не обладают). Тогда можно ожидать нового качества — целе- направленной самоорганизации. На рис. 65 показан вариант (разумеется, не единственно возможный и пока дискуссионный) блока структуры, которая может обладать требуемыми свойствами. Из множества блоков строится структура по такому же принципу, что и каждый блок. Задача устройства адресации состоит в распределении входных данных между элементами устройства первичной об- работки, а также в распределении выходной информации. Устройство первичной обработки селектирует входные данные, выбирая то, что подлежит дальнейшей обработке. Элементы устройства первичной обработки образуют своеобразное рецеп- 276
торное поле, т. е. параллельную структуру с очень большим числом воспринимающих, запоминающих и преобразующих элементов. Связи между элементами и веса связей задаются устройством управления. Отселектированная информация по- ступает на устройство вторичной обработки, которое работает по программному принципу. Результат выводится через устрой- ство адресации и одновременно используется для обучения. Команды управления Рис. 65. Элемент перспективной структуры: 1 — устройство адресации; 2 — устройство пер- вичной обработки; 3 — устройство вторичной обра- ботки; 4 — устройство управления структурой; 5 — тезаурус Выбор программы является фактором управления; в то же время здесь возможен случайный выбор (среди некоторой группы программ). Устройство управления задает структуру устройства первичной обработки, программу (или область слу- чайного выбора программы) устройства вторичной обработки, способ и уровень подкреплений («взыскания» и «поощрения»), способ адресации входной и выходной информации. Связи управления — это обратные связи, вес которых также может изменяться в процессе обучения и взаимодействия с другими аналогичными блоками вычислительной системы. Тезаурус хранит априорную информацию на различных уровнях общности, все программы и все промежуточные и окончательные результаты, используемые в процессе обучения. Случайными факторами внутри блока являются веса элементов, связей и программ. Упорядочение случайных фак- торов при обучении или самообучении вносит наиболее эффек- тивную степень детерминизма в структуру блока. На рис. 66 показана примерная структура ЭВМ второго уровня, построенная из типовых блоков. Она также содержит устройства первичной и вторичной обработки, управления и 277
тезаурус. Но каждое из этих устройств построено по более слож- ной структурной схеме. Эта структура в принципе напоминает первоначальную, но допускает широкую специализацию, кото- рая используется для сближения структуры ЭВМ со структу- рой задачи. В частности, устройство адресации обладает внут- ренними тезаурусом и управлением, которые определяют спо- соб распределения и перераспределения информации (в зави- Рис. 66. Структура ЭВМ второго уровня: / — устройство адресации; 2 — устройство первичной обработки; 3 — устрой- ство вторичной обработки; -/—устройство управления; 5 — тезаурус симости от промежуточных результатов) между блоками. Устройства первичной и вторичной обработки могут иметь по нескольку уровней; веса связей между уровнями определяются как внутренним, так и внешним управлением. Тезаурус обла- дает своими устройствами обработки, которые распределяют информацию между различными видами памяти (элементы памяти могут быть те же, что и в рецепторном поле и других устройствах). Аналогичным образом может быть построена ЭВМ третьего и более высоких порядков. Порядок сложности ЭВМ, объемы структур каждого устройства определяются классом и размером (масштабом) решаемых задач. Нетрудно убедиться, что путем упрощения из рассмотренной структуры можно получить любую детерминированную или случайную структуру. Вычислительный комплекс может состоять из ЭВМ с раз- личной структурой. В процессе вычисления требуется обеспе- 278
чить обмен информацией между различными ЭВМ комплекса. Если ЭВМ рассредоточены, например находятся в различных штабах или на различных командных пунктах, то средства связи между ЭВМ могут стать узким местом. Одним из усло- вий эффективной работы комплекса является полная коорди- нация работы всех машин под контролем некоторого централь- ного органа. Желательно, чтобы все машины имели доступ к долговременной памяти. Для рационального распределения времени первоочередные задачи должны решаться с высоким приоритетом. Если организация совместной работы комплекса вычислительных средств, сосредоточенных в одном пункте, яв- ляется, по существу, технической задачей (включающей рас- параллеливание программ, диспетчеризацию, перевод с одного машинного языка на другой, взаимный контроль и т. д.), то организация работы вычислительного комплекса с рассредото- ченными ЭВМ есть в такой же мере и оперативная задача, по- скольку ее решение связано с оперативными возможностями и интересами войск. В текущей работе командиров и штабов много схожего, и поэтому было бы нерационально усиливать ту автономию, Которая порождается расстоянием и трудностью личного общения. Когда говорят о многомашинном комплексе, имеют в виду прежде всего совместные вычисления, а не про- сто информационный обмен. Структура этих вычислений дол- жна обеспечивать наивыгоднейшее использование общего ре- сурса вычислительной системы в интересах всего комплекса задач, а не каждой из задач порознь.
ГЛАВА 12 СРЕДСТВА ОБЩЕНИЯ ...Ощущение есть действительно непо- средственная связь сознания с внешним миром, есть превращение энергии внеш- него раздражения в факт сознания. В. И. Ленин Средства общения разделяются на три класса: — устройства, позволяющие людям поддерживать связь друг с другом на расстоянии (телефон, видеотелефон); — устройства для общения машины с машиной, предна- значенные для непосредственной связи между аппаратурой (ЭВМ, фототелеграфные аппараты); — устройства, дающие возможность человеку поддержи- вать связь с машиной (мнемосхема, прибор для распознавания речи). Классические средства обмена информацией между людь- ми — голос и написанный знак. В настоящее время существуют электронные заменители бу- маги и карандаша. Комплект аппара!уры может включать: ма- лую ЭВМ, генератор знаков, электроннолучевой индикатор, магнитные пленки, клавишный пульт управления, клавиатуру пишущей машины. Иногда применяется телекамера с высокой разрешающей способностью. Информация хранится в запоми- нающем устройстве и прочитывается на индикаторе (перевора- чивать страницы не надо). Световой указатель направляется на любое слово или фразу, нажимается кнопка — и запоминаю- щее устройство выдает дополнительную информацию. Инфор- мация хранится в форме гипертекста — многоуровневой комби- нации букв и изображений (неподвижных и движущихся). Это позволяет быстро находить требуемые данные, используя раз- личный уровень детализации понятий в гипертексте. Текст пе- чатается с помощью стандартной клавиатуры или стенографи- ческого устройства. Чтобы достигнуть эффективного взаимодействия человека с ЭВМ, нужно сделать так, чтобы, пока человек думает, маши- 280
на вычисляла. Если машиной пользуется несколько человек, один не должен мешать другому. В частности, центральный процессор, который предназначен для многостороннего исполь- зования, должен быть огражден от неупорядоченных вмеша- тельств извне. Следует правильно учитывать способность чело- века воспринимать и оценивать интенсивность явлений различ- ной физической природы. Она существенно различна и зави- сит не только от органов чувств, но и от свойств нервной си- стемы. Чтобы удвоить яркость или громкость, нужно повысить интенсивность света или звука в 10 раз. Однако, чтобы удвоить электрический удар, нужно поднять напряжение в 1,22 раза. Динамический диапазон для слухового восприятия составляет 130 дб, а для зрительного — более 100 дб. Это означает способ- ность воспринимать звуки, отличающиеся между собой по ин- тенсивности в 1013 раз, а световые сигналы в 1010 раз — цифры поистине фантастические. Человек способен различать расхож- дение в 1 гц на частоте 1000 гц, но в то же время очень немно- гие способны отличить более шести тонов в диапазоне слыши- мости, когда эти тона предъявляются ему по отдельности. Если воспроизводить говорящему его речь через наушники с задерж- кой в 0,5 сек, то многие люди теряют дар речи: это связано с дезорганизацией системы контроля. Наивысшая скорость, с ко- торой человек может принимать информацию, составляет 6— 8 байт в секунду. По некоторым данным, пропускная способ- ность зрительной системы при узнавании образов составляет 4—10 байт в секунду (по другим данным, до 15 байт в секун- ду). Теоретически пропускная способность зрительного нерва равна 3 • 106 байт в секунду. Все это должно быть учтено при организации взаимодейст- вия между людьми и между человеком и ЭВМ. Средством общения может быть голос, символ или образ. Символы вводятся в ЭВМ механически — нажатием кнопки, клавиши, записью текста на каком-либо носителе. Простейшим устройством ввода и вывода информации яв- ляется пишущая машинка. Обычно скорость печати составляет 7 байт в секунду, а на машинках с шариковой головкой — 20 байт в секунду. Разработаны электроуправляемые машинки, способные дать скорость 100 байт в секунду; предполагается получить 300 байт в секунду. Это немало, если учесть, что ско- рость чтения с листа вслух равна 15 байт в секунду, про себя — до 50 байт в секунду (в среднем 30—35 байт в секунду), а ско- рость речи при диалоге — 6 байт в секунду. Следовательно, вводить информацию в ЭВМ с помощью пишущей машинки можно со скоростью диалога, а выводить — со скоростью чтения. Существуют алфавитно-цифровые печатающие устройства, которые имеют рекордную скорость печати — 2500 байт в се- кунду. К ЭВМ можно подключить несколько устройств (так 281
же, как и несколько пишущих машинок). Вместо пишущей машинки могут быть подключены телеграфный аппарат или любая быстродействующая телекодовая линия. Оптическое устройство списывания информации для ввода в ЭВМ может иметь быстродействие до нескольких миллионов байт в секун- ду. Ввод в ЭВМ карты с обстановкой займет ничтожно малое время (по сравнению с временем нанесения обстановки опера- тором). В связи с этим нанесение обстановки вручную стано- вится узким местом. Поэтому процедуры нужно разделить: чистые карты и обстановку вводить по отдельности. Совмеще- ние данных в памяти машина выполнит сама. Информатив- ность общения возрастает при использовании обобщенных сим- волов. Но запоминание условных знаков требует навыка. Если символы и их комбинации какими-то признаками напоминают отображаемый предмет или процесс, каким-то образом выра- жают их сущность, вызывают ассоциации, то они легче усваи- ваются, ими удобнее пользоваться. К символам такого рода относятся мнемознаки, с помощью которых обозначаются элементы войсковых или технических структур, образуя мнемосхемы. Мнемознаки и мнемосхемы играют особую роль в военной деятельности: карта — это мне- мосхема. Поэтому вопрос об использовании языка мнемознаков заслуживает пристального внимания. Мнемознак состоит из сигнального элемента и деталей внешнего оформления. Сигнальными элементами могут быть любые устройства с управляемой светоотдачей. Изменение формы, яркости и цвета достигается переключением, примене- нием задвижек с дистанционным управлением или изменением электрического напряжения. Мнемосхема служит устройством отображения и командным пультом: мнемознаки можно исполь- зовать как датчики команд. При нажатии кнопки, помещенной в определенном месте мнемосхемы, или какого-то мнемознака заранее запланированная команда пойдет на ЭВМ или исполни- тельное устройство. Информативность мнемосхемы во многом зависит от рационального разделения отображаемой системы или процесса на элементы и от подбора подходящих мнемозна- ков для каждого элемента. При мелком дроблении растет ин- формативность образа, но из-за увеличения числа деталей по- нижается его воспринимаемость, при грубом представлении функциональной схемы — наоборот. В результате чрезмерные детализация и огрубление нежелательны: существует оптимум, когда количество информации, которым оператор обменивается с ЭВМ или управляемой системой, максимально. Мнемосхема не должна утомлять зрение и психику; необ- ходимо исключить также эффект привыкания, когда отдельные мнемознаки начинают выпадать из внимания оператора. Мне- мосхема должна быть яркой и выразительной, чтобы непрерыв- но и длительно привлекать внимание, и в то же время должна 282
быть эстетичной. Мнемосхемы эффективны при управлении войсками и системами в простых ситуациях. Они строятся так, чтобы любое существенное изменение обстановки не могло остаться незамеченным и дошло до оператора в кратчайший срок. Эти качества обеспечиваются чрезвычайно высокой фак- торизацией информационного материала: на мнемосхемах ото- бражается только то, что заранее обусловлено, и притом самое главное. Рис. 67. Мнемосхема снабжения горючим аэродромной сети: / — работающий аэродром; 2 — аэродром, закрытый из-за плохих метеоусловий на 12 ч; 3 — хранилище; 4 — фактическое количество топлива; 5 — плановое количество топлива; 6 — плановый прогноз; 7 — текущий прогноз; 8 — работающая насосная станция (профилактика или неисправность отмечается затенением); 9 — поступление и расход горючего (тонн в сутки; слева — расход, справа — поступление; штрихо- выми линиями показан прогноз); 10 — железнодорожная станция; //—железнодо- рожная линия; 12 — транспорт с топливом фактический; 13 — транспорт с топливом плановый; 14 — подъездные пути; 15 — полный транспорт с топливом; цифрой в кружке отмечено время простоя; 16 — порожняк; цифрой в кружке отмечено время простоя Возможности и характеристики мнемосхем лучше всего про* иллюстрировать. На рис. 67 показана (весьма упрощенная) мнемосхема снабжения авиационным топливом аэродромной сети, предназначенная для контроля и управления процессом поступления и расхода горючего и смазочных материалов. Про* цесс этот довольно сложен, так как зависит от многих непред* виденных факторов: ритмичности работы железнодорожной сети, состояния автотранспорта и резервных емкостей, исправ- ности насосного оборудования и т. д. (это влияет на доставку топлива); состояния летной материальной части, аэродромов, метеоусловий (это влияет на расход топлива). Соответствующий 283
начальник должен видеть всю картину, принимать решения и контролировать их выполнение. Наиболее сложным является прогноз. Чтобы обеспечить бесперебойность железнодорожного транспорта, требуется спланировать его работу по крайней мере на квартал. В то же время число летных дней на квартал спланировать трудно ввиду неизбежных ошибок в долгосроч- ном метеопрогнозе. Исходная неопределенность компенси- руется управлением, которое требует наглядного и оперативного отображения событий. Характерной особенностью мнемосхемы является то, что на ней отображается йе только текущее со- стояние, но и все отступления от плана, прогноз и выявленные отклонения от прогноза. Новые решения, переданные исполни- телям и принятые к руководству, немедленно приводят к из- менению плана. Это выполняется с помощью ЭВМ. Любые не- ожиданные обстоятельства, такие, как нарушения железнодо- рожного расписания, авария на насосной станции или вынуж- денная посадка, немедленно отображаются на мнемосхеме. Мнемосхемы могут эффективно применяться для управления многосвязными техническими системами с помощью ЭВМ тер- риториально разобщенными операторами и оперативными группами. Новейшим достижением техники является автоматическое распознавание и имитация человеческой речи. Для воспроизве- дения речи на большинстве языков требуется около 100 типо- вых звуковых элементов (фонем). Формантный синтез речи основан на автоматическом ана- лизе речи человека и составлении искусственного словаря. Форманты являются составными элементами речи, естествен- ными резонансами голосового тракта. Они могут запоминаться и выбираться из памяти по командам ЭВМ. Слова и выраже- ния составляются из формант. Речь может синтезироваться по печатному тексту, т. е. по буквам. Машина использует фор- мантную библиотеку и учитывает правила и ограничения, об- условленные языком и речеобразованием. Речь может запоми- наться и в параметрической форме со сжатием данных. ЭВМ производит «развертывание» информации до нормальной рече- вой формы. При объеме памяти 106 бит цифровое представление сигна- ла (с помощью кодово-импульсной модуляции) обеспечивает 20-секундное, формантное представление — 17-минутное и пе- чатный текст — 4-часовое непрерывное звучание речи. Понятия, выработанные ЭВМ, преобразуются во фразы, слова и буквы; буквы группируются в типовые комбинации и преобразуются машиной в фонетические символы, которые ко- дируются и для проверки сравниваются с образцами фонетиче- ских кодов, хранящихся в памяти ЭВМ. Отработанный код воз- действует на имитатор голоса, где и преобразуется в речь. Объ- единение такого устройства с устройством распознавания чело- 284
веческои речи дает возможность построить разговорную систе- му общения с ЭВМ. Еще одна система разговорного общения включает проме- жуточного оператора — стенографиста. Оператор использует специальную машинку типа пишущей — стенотайп. Благодаря меньшей избыточности фонетических символов, сокращению слов и фраз, а также возможности нажимать несколько клави- шей одновременно скорость машинной стенографии не усту- пает скорости речи, а при высокой квалификации стенографи- ста превышает скорость диктовки почти вдвое. Учитывая перс- пективы развития стенотайпа, можно предположить, что он позволит обмениваться информацией с ЭВМ в несколько раз бы- стрее, чем с другим человеком. Расшифровку стенограммы вы- полняет ЭВМ и вводит содержащуюся информацию в програм- му; если нужно, печатается аутентичный текст. Народная мудрость гласит: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Любой командир предпочитает руководить боевыми действиями, наблюдая поле боя, а не выслушивая до- несения. Но технически это возможно только для командиров небольших формирований, да и то не всегда. Кроме того, при подготовке решений различных классов наблюдаемая часть «поля боя» может перемещаться. Физическая картина содер- жит множество деталей, которые до времени могут считаться незначительными и даже являются помехой. Но по ходу дела детали могут изменять свое значение. Опытный командир умеет видеть главное и не обращать внимания на то, что яв- ляется в данный момент второстепенным, а в нужный момент умеет переключиться, еще раз оценить второстепенное, чтобы выбрать главное, и т. д. Военные знают, как помогает в опера- тивной работе хорошо подготовленная и поднятая карта, где не только выделено главное, но и показаны все мелочи. С самого начала своей деятельности офицеры и генералы привыкают к карте. Карта — неизменный и верный спутник командира, и все же опа статична, а поэтому для современных условий недо- статочно информативна: требуется более динамичное отобра- жение. Техника его может дать, но, чтобы воспользоваться ее возможностями, нужно привыкнуть к специфике динамическо- го отображения. Точно так же, как реальное поле боя — откры- тая книга для посвященного, в которой можно прочитать мно- гие нюансы и перипетии будущих сражений, динамическая картина может дать подготовленному оператору массу нужных сведений. Сказанное справедливо для любых видов информа- ции: данные о боевой подготовке или снабжении могут быть представлены в динамике изменения и развития так же на- глядно, как и сведения о дислокации войск. Наиболее широкими возможностями из существующих средств отображения обладают электронно-оптические устрой- ства. Они малоинерционны, их поле отображения может изме* 285
пяться в широких пределах, с их помощью можно формиро- вать любые знаки, создавать цветные и объемные изображе- ния. Основным элементом электроннолучевого индикатора слу- жит электроннолучевая трубка, в которой изображение ри- суется на люминесцирующем экране электронным лучом, управляемым магнитной или электрической системой. Размеры экрана трубок варьируются в широких пределах — от несколь- ких сантиметров до метра и более. Достоинства электроннолу- чевых индикаторов состоят в высокой разрешающей способно- сти и безынерционности. Инерционность электронного луча и люминофора может быть доведена до микросекунд, поэтому процесс отображения может управляться вычислительной ма- шиной с большой скоростью. Информативны и эстетичны цвет- ные индикаторы. Для представления знаковой и, в частности, цифровой информации находят применение цифропечатающие и знакозапоминающие трубки, известные под названием харак- тронов, тайпотронов, композитронов, принтоскопов и др. В последнее время разработаны трубки, воспроизводящие тоновые изображения и знаки одновременно. На таком индика- торе можно воспроизводить топокарты, схемы, графики, эпю- ры, оперативные планы с текстом или без него. Часть инфор- мации изображения может передаваться по каналам связи, по- ступать от ЭВМ, различных датчиков и технических устройств; другая часть наносится оператором (или несколькими опера- торами) с помощью электронного пера. Отображение может вводиться через ЭВМ с перфокарт, магнитных карт, магнитных лент и любых других запоминающих устройств, сменяться в соответствии с программой или стираться. Таким образом, элек- троннолучевой индикатор может совмещать три вида отобра- жения: — внешнюю информацию (разведданные в виде карты с нанесенной обстановкой, сведения о работе штаба в виде структурной схемы, машинописного текста и т. д.); — информацию, выработанную вычислительной машиной (результаты оценки эффективности в виде таблиц или графи- ков, диаграмм, эпюр, карт с вариантами решений); — информацию, выработанную операторами (в виде вари- антов решений, формул, графиков и т. д.). Все управление процессом отображения должна осущест- влять вычислительная машина. В последнее время нашли применение плоские трубки, ко- торые можно наблюдать с одной или с обеих сторон. В этих устройствах вакуумная колба выполнена в виде ящика, а элек- тронная пушка направляет электронный луч вдоль экрана. Оригинальная конструкция делает трубку компактной и удоб- ной для обозрения; может быть достигнут большой (по сравне- нию с обычными трубками) размер изображения. Все же для 286
группового использования электроннолучевые индикаторы не- достаточно эффективны главным образом из-за ограниченных размеров экрана. Поэтому разработан класс устройств отобра- жения с большим экраном. Крупное изображение может быть получено с помощью проекционных телевизионных трубок, ла- зерных устройств, панельных индикаторных устройств и неко- торых других конструкций. В проекционных трубках на про- зрачном экране электронным путем создается непрозрачное (или поглощающее свет) изображение, которое с помощью концентрированного светового пучка проецируется на экран любого размера. Возможно создание многоцветного отображе- ния с помощью нескольких трубок, освещаемых основными цветами и проецируемых на один экран. Недостаток таких устройств состоит в сравнительно невысокой разрешающей спо- собности; ее повышение связано с трудностями в создании со- ответствующей электронной оптики. Контрастность изображе- ния также недостаточна. С помощью лазеров может быть получено высококачествен- ное изображение, подробное и контрастное, с яркими и чисты- ми цветами. Размеры экранов могут достигать 5X5 м и более. Технически лазерные индикаторы проще, так как не требуют вакуумных устройств. Учитывая, что один и тот же лазер мо- жет генерировать различные цвета, можно создать цветной индикатор с одним лазером. При этом лучи различного цвета сначала разделяются для улучшения модуляции и отклонения, а затем собираются. В настоящее время известны оптико-меха- нический, электроакустический и электрооптический способы отклонения световых лучей, последний является наилучшим. Лазерные крупномасштабные индикаторы имеют большие пер- спективы применения. Панельные индикаторы представляют собой мозаику из дискретных элементов (илисплошной экран), возбуждаемых световым, инфракрасным или ультрафиолето- вым лучом. Существует большое число веществ, которые спо- собны в короткое время поглощать, а затем в течение более длительного времени отдавать лучистую энергию, при этом происходит ее преобразование в другую частоту (цвет). Воз- можно и стирание изображения, например, в некоторых кон- струкциях послесвечение гасится инфракрасным лучом, а если его не стирать, держится до 20 часов. Длительность послесве- чения управляется постоянным напряжением. Область применения панельных индикаторов ограничивает- ся системами управления возбуждающим лучом света. Пробле- ма создания плоского индикатора, работающего без электронно- го луча, актуальна для многих типов устройств. Такой индика- тор имеет экран матричного типа, выполненный из светоизлу- чающих элементов. Каждый из них имеет индивидуальный адрес, поэтому, коммутируя различные элементы, можно созда- вать любое изображение. Сами элементы могут иметь размеры 287
порядка долей миллиметра, а межцентровое расстояние — около 1 мм. Пока речь шла только об индикаторах с плоским изображе- нием. Восприятие плоского изображения требует дополнитель- ных умственных усилий. Один из психологических эффектов состоит в своеобразном уменьшении разносторонности, образ- ности, «размерности» мышления при наблюдении плоской кар- тины. Значительно информативнее объемные индикаторы. По спо- собам представления информации объемные индикаторы де- лятся на псевдообъемные, имитирующие, иллю- зорные и истинно-объемные. Псевдообъемные си- стемы представляют информацию в символическом виде, путем нанесения на плоский экран линий, создающих ощущение перс- пективы. Имитация объемного изображения достигается пу- тем применения вращающихся или вибрирующих панелей и экранов, а также электрооптических устройств с неподвижны- ми элементами. Одним из принципов получения иллюзорного объемного изображения является следующий. Известно, что если предмет рассматривать через прозрачную среду, то его кажущаяся глубина зависит от коэффициента преломления. Поэтому, если перед плоским экраном поместить структуру с электрически управляемым коэффициентом преломления, можно создать иллюзию трехмерного пространства. Стереотеле- визионные системы также относятся к иллюзорным. Они осно- ваны на разделении изображений, предназначенных для пра- вого и левого глаза, с помощью специальной ориентировки экранов, построения растровых экранов, применения поляризо- ванных очков и других методов. В истинно-объемных индика- торах экран должен иметь форму отображаемого предмета. Вероятно, в недалеком будущем удастся управлять формой эк- рана путем формирования его в жидкой или газообразной (ды- мовой) среде. Можно себе представить четырехмерные индикаторные уст- ройства, на которых отображаются процессы, протекающие во времени. Допустим, что нам нужно воспроизвести разные фазы сражения. На плоской карте для этого наносятся рубежи, стре- лы и цифры. Можно сформировать объемное изображение ме- стности на трехмерном индикаторе и разноцветными рубежами показать на нем развитие событий, но это мало что меняет. Но можно создать несколько объемных изображений, соответст- вующих разным фазам боя, и поместить их в разных областях трехмерного индикатора или, еще лучше, как бы вложенными одно в другое. Сочетание различных цветов и яркости позво- лит отличать друг от друга изображения, относящиеся к раз- личным моментам времени. Такое изображение с полным пра- вом может быть названо четырехмерным. Его создание потре- бует тонкой и художественной работы, которая скорее под силу 288
вычислительной машине, так как она не страдает зрительными иллюзиями. По наглядности и силе впечатления с четырехмер- ным изображением, вероятно, не сможет сравниться никакое другое. Реальный путь к массовому применению четырехмерной индикации открыла голография. Голограмма представляет со- бой зафиксированную нА фотопленке (или на другом запоми- нающем устройстве) интерференционную картину рассеянных объектом световых, радио- или звуковых волн. Если голограм- му осветить лазерным лучом, мы получим точное и полное объемное изображение объекта, которое можно рассматривать под различными углами зрения. Голографическое изображение может быть сделано очень ярким, контрастным и цветным. Большим достижением, масштабы применения которого пока еще трудно оценить, является синтез голограммы во- ображаемого объекта с помощью вычислительной машины. В течение нескольких секунд уравнения, формулы, статистиче- ские данные, проекции или эпюры объекта преобразуются в форму, пригодную для голографии. Первоначально голограмма создается в памяти ЭВМ в виде совокупности точек в трехмер- ном пространстве. Затем преобразуется в последовательность двухмерных изображений (проекций), каждое из которых пред- ставляет собой вид объекта с определенного направления. Трехмерное изображение создается совмещением проекций; его можно наблюдать в обычном свете. Объект доступен для кру- гового обзора. Крупные боевые операции, вероятно, нет смыс- ла представлять в объемном виде. Но организацию предпола- гаемого воздушного боя несравненно лучше наблюдать и оце- нивать на объемном индикаторе. Представим себе, что голо- граммы построены для различных моментов времени. Тогда их можно воспроизвести одновременно таким образом, чтобы тече- ние времени было представлено на одной из пространственных координат. Оператор получит возможность наблюдать разви- тие событий с тем темпом, который он пожелает. Можно по- следовательно отображать изменение событий в сжатом мас- штабе времени, причем так, чтобы оператор сам менял темп ото- бражения, возвращаясь назад, уходя вперед, словом, чтобы отображение следовало за развитием мысли. Это и есть четы- рехмерный индикатор, вероятно, лучший из тех, которые мож- но представить себе в настоящее время. Следует заметить, что человеческое мышление более чем четырехмерно. Развитие событий можно рассматривать во вре- мени и в пространстве, с точки зрения различных лиц, при различных условиях. Голография дает средство воспроизведения пространства любой размерности, позволяя рассматривать кар- тины воображаемых событий и объектов в различной последо- вательности и в любом темпе, демонстрировать их коллегам, видоизменять и реконструировать по своему усмотрению. 289
Может быть, в этой возможности заложена общая перспектива повышения информативности общения и стимулирования мыш- ления. Используя электронное перо, оператор может вводить в ЭВМ графические данные как путем построения новых образов (схем, кроков, эпюр, абрисов), так и путем правок отображе- ний, выданных ЭВМ на индикаторы. Графические системы взаимодействия уже имеют широкую область применения, а их потенциальные возможности очень велики. Схему, введен- ную оператором, машина может быстро просчитать, оптимизи- ровать и отобразить новую, исправленную схему. Достоинства графического диалога особенно заметно проявляются в обла- сти сочетания вычислительных и запоминающих возможностей ЭВМ с опытом и интуицией человека. Оператор получает воз- можность полностью сконцентрировать свое внимание на про- блеме, не отрываясь для выполнения расчетов, запросов и про- межуточных распоряжений. Все эти функции берет на себя ЭВМ. Однако человек чертит медленно, даже с помощью элек- тронного пера. Один из способов ускорения состоит в использовании окуло- граммы — записи очень быстрых следящих движений глаз. Движение глаз в какой-то мере позволяет судить о направлен- ности мышления. Периферия сетчатки предназначена для об- наружения объектов, а центр — для различения деталей. Глаз останавливается на тех деталях образа, которые почему-либо привлекают внимание. Исследование моторики глаз дает дан- ные не только для рационального построения отображения^ но и для понимания процесса усвоения и использования инфор- мации. Движение глаза в процессе рассмотрения образа можно фиксировать с помощью специальной аппаратуры. Чтобы за- трата времени и сил на рассмотрение изображения была наи- более производительна, глаз должен останавливаться на тех местах, где сосредоточено наибольшее количество информации. На первый взгляд кажется, что это получается само собой, на самом деле все обстоит сложнее: несущественные подробности могут вызвать повышенный интерес. Однако при соответствую- щей тренировке и дисциплине можно согласовать рассмотрение изображения и его обдумывание. И не только это: размышляя, можно следить движением глаз (например, по карте) за ходом мысли; если это движение связать с электронным пером, то можно «начертить» некий символический образ хода рассуж- дений и ввести его в ЭВМ. Если удастся распознавание, то скорость обмена информацией с ЭВМ (а может быть, и между людьми) повысится на порядок. Возникнет новый язык обще- ния, в формировании которого определенную роль могут сыграть обучающиеся машины. То, что изложено выше, — первые шаги перспективной тех- ники общения. Человек думает быстрее, чем формулирует ре- 290
зультат, а для совместной работы важен обмен информацией на уровне промежуточных идей и суждений. Как это ни парадок- сально, но, по всей видимости, информативность связи чело- век —- машина (а следовательно, группа людей — машина) бу- дет расти быстрее, чем человек — человек, и через некоторое время технические средства общения оставят далеко позади естественные каналы связи (в частности, речь). Когда это произойдет, вычислительные машины, снабженные соответст- вующими приспособлениями, станут эффективным средством общения между людьми. Кто знает, какие неизвестные пока физиологические возможности откроются у человека. Одно можно сказать: совершенствование техники и восприятия будет обоюдным и взаимно стимулирующим.
ГЛАВА 13 ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВЫЕ СИСТЕМЫ ...Затевая самые грандиозные и труд- нейшие предприятия, зорко следить за всеми мелочами и при этом нисколько в них не путаться и не теряться — одно- временно видеть и деревья, и лес, и чуть ли не каждый сук на каждом дереве... Е. Т ар ле Информационно-поисковые системы представляют спра- вочную информацию, необходимую для повседневной деятельности командиров и штабов. В настоящее вре- мя весь справочный материал сосредоточен в головах личного состава и в документах; для того чтобы получить нужную справку, требуется личное или письменное обращение. Количе- ство информации, которое хранится в документах (приказах, планах, ведомостях, картах, схемах, книгах, донесениях и т.д.), составляет ничтожную долю той информации, которая хранится в памяти людей. Тем не менее она довольно велика по объ- ему, а главное, очень трудно поддается запоминанию. Пользо- ваться документальной информацией проще, чем опрашивать компетентных лиц; к ней легче обеспечить массовый доступ. Мы иногда не отдаем себе отчета в том, как много тратится на это время и сил. Командир обязан изучить огромное количество документов, касающихся самых разнообразных сторон деятельности войск, написать указания, адресовать их, проверить. Кроме того, он должен быть в курсе всех новинок в военной и военно-техниче- ской области, читать много книг и статей. Но для того чтобы понять, что следует прочесть, необходимо хотя бы бегло озна- комиться с оглавлениями и рефератами выпускаемых книг и журналов. Для принятия конкретного решения необходимы различные справочные сведения, и не всегда известно, по каким вопросам эти сведения имеются в готовом виде, по каким тре- буют дополнительной обработки, а по каким сведений нет. Ко- личество информации, с которой требуется ознакомиться, что- 292
бы найти то, что нужно, продолжает возрастать. Такое поло- жение характерно не только для военной, но и для любой дру- гой деятельности. По данным библиотеки конгресса США, сей- час в мире выходит около 30 тыс. научно-технических журна- лов, в которых публикуется от 0,9 до 2,1 млн. статей. Только в США публикуется 100—150 тыс. научно-технических отче- тов, причем их число увеличивается на 30—40% в год. В мире издается ежегодно до 75 тыс. книг по науке и технике и пуб- ликуется более 300 тыс. описаний к авторским свидетельствам и патентам. По ориентировочным данным, общий объем ми- ровой научно-технической литературы удваивается каждые 87г лет. В развитых капиталистических странах на каждые 20 научных работников (а в некоторых фирмах на четырех) имеется человек, занятый информационной деятельностью. Уже сейчас в различных областях народного хозяйства спе- циалистам приходится тратить до 40—50% своего рабочего времени на все виды информационной деятельности, включая технологическую часть служебной переписки (отыскание, по- лучение, регистрация, хранение, сдача документа). Чтение по- лезной литературы и документов сюда не входит. Что же остается для работы? А сколько полезных и даже необходимых материалов и данных вообще не используется просто потому, что их невозможно найти. Нечто подобное происходит и в воен- ном деле. И важны не абсолютные цифры (которые неодина- ковы в различных родах войск), а тенденция к увеличению об- щего количества документов. Способ хранения документальной информации на бумаге — безусловный анахронизм. Рассмотрим один пример. Вопрос перемещения офицера по службе из од- ного округа в другой ранее требовал запроса и пересылки ряда документов, участия нескольких лиц и длительного времени. Межокружные перемещения были связаны с информационны- ми трудностями. Чтобы подобрать командира полка, требова- лось изучить десяток-другой личных дел. Часть дел нужно было получить по почте. Но это не все: отобранного кандидата надо заменить, замена связана с новыми перемещениями и т. д. При этом нет уверенности в том, что выбор будет опти- мальным. В настоящее время все это может выполнить информацион- ная система централизованного учета, в которой хранятся до- статочно подробные данные о всем личном составе. Такая си- стема должна непрерывно пополняться текущими сведениями об изменениях в служебном положении, образовании, состоя- нии здоровья, военных достижениях и успехах, поощрениях, взысканиях и т. д. Допустим, что одному из военных округов требуется канди- дат на должность командира полка. В информационную систе- му посылается запрос с указанием условий: предельный воз- раст, специальность, опыт работы, семейное положение, целе- 293
сообразная дальность переезда, состояние здоровья и т. д.— все, что необходимо для отбора кандидата. Система производит информационный поиск и выдает несколько вариантов планов перемещения офицерского состава с учетом освободившихся вакансий. Можно сделать так, чтобы запросы накапливались за месяц, за квартал, за год, а планы перемещений составля- лись с учетом поступления призывных контингентов, новых формирований и выпусков учебных заведений; с учетом огра- ничения на общее число перемещаемых лиц, денежные затра- ты и перевозки. Аналогичные информационно-поисковые системы уже имеются. Например, система кадрового учета в Бельгии соз- дается для всей страны. Данные о 97г млн. бельгийцев будут храниться в Брюсселе, а справки о них проще и легче запро- сить по телеграфу из Брюсселя, чем искать в городском архи- ве. Во Франции 7 лет действует централизованная система начисления заработной платы для 350 тыс. железнодорожников. Эта система два раза в месяц направляет персональные уве- домления во все банковские отделения страны. Возьмем такой вопрос, как хранение топографических карт. Чтобы получить карту нужного масштаба и района, тратится немало времени. Требуется определить нужные листы, выпи- сать их со склада, получить, склеить. Далее нанести обстанов- ку, которая частично хранится на других картах, а частично содержится в донесениях. Информационно-поисковая система может по запросу найти требуемый район и масштаб, воспро- извести на индикаторе карту с обстановкой, а если нужно, сфотографировать и выдать отпечаток; все это — за несколько минут или секунд. Приказы, распоряжения и директивы могут быть автоматически переданы по каналам связи в любое под- разделение, воспроизведены на индикаторах, объявлены вслух, а если нужно — отпечатаны. Не представляет труда автомати- чески зафиксировать факт ознакомления должностных лиц с соответствующими документами. Сейчас даже трудно пред- ставить себе, что через некоторое время после повсеместного внедрения информационно-поисковых систем (ИПС) от обилия штабной переписки, требующей уймы времени и сил, не оста- нется и следа. Схема ИПС показана на рис. 68. Запросы поступают по те- лекодовым каналам связи на ЭВМ, которая производит поиск в центральном хранилище и готовит ответ. Имеется устройство для хранения запросов, на которые нужно отвечать периодиче- ски. Ответ отображается на индикаторе или выдается на пе- чать. При необходимости изготовляется несколько копий с по- мощью специального приспособления. Центральное хранилище непрерывно пополняется, и это не должно сказываться на ско- рости выполнения заказов. Комплект периферийного оборудо- вания может содержать запоминающее устройство, малую ЭВМ, 294
IS Рис. 68. Схема информационно-по- исковой системы: 1 — узел связи; 2 — ЭВМ; 3 — центральное хранилище; 4 — устройство хранения пе- риодических запросов; 5 — индикаторное устройство; 6 — устройство для 7 — репродукционное устройство; риферийные устройства обеспечить высокоин- не- степень средства отображения и средства связи. Простейшее оборудо- вание периферийного пункта состоит из телеграфного или фо- тотелеграфного аппарата. Каналы связи не являются элемен- тами ИПС, однако структура ИПС существенно от них зависит. Чем выше централизация, тем эффективнее и экономичнее применение автоматизированных информационно-поисковых систем, но тем более высокие требования предъявляются к сети связи. Создание разветвленной и надежной сети связи стоит очень дорого, но оправдывает себя; если же связь пло- хая, то должный эффект от применения ИПС не может быть получен. В условиях маневренной войны и противодействия противника непрерывную формативную связь легко. Поэтому централизации ИПС и со- став периферийного обо- рудования должны соот- ветствовать условиям бое- вых действий. Вся информация хра- нится в ИПС в закодиро- ванном виде. Допустим, что основная часть дея- тельности командира и подчиненных ему войск описывается с помощью 10 000 идей и математиче- ских выражений, причем каждое конкретное действие не более чем из 10 комбинаций. Тогда для кодирования всех идей требуется 17 бит, а всех действий — 170 бит. Считая, что в практической деятельности содержится не более 105 различ- ных разовых действий, получим, что объем памяти, который требуется для хранения описания всей многообразной деятель- ности командира, не превышает 17 млн. бит — до смешного малая цифра. Однако она не бессмысленна: все дело в том, можно ли выразить военную деятельность с помощью 10 000 идей, и если можно, то как это сделать? Возьмем другой пример. Допустим, что мы не умеем опе- рировать ни вариантами, ни идеями, ни категориями или по- нятиями. Стандартные высказывания нам также неизвестны; мы можем пользоваться естественным языком в объеме некото- рого воображаемого Курса военного дела, который содержит 100 томов по 25 печатных листов каждый, т. е. приблизитель- но 108 букв или цифр. Чтобы записать весь Курс, нужно иметь 295 печати; 8 — пе« состоит
память объемом в 0,5 млрд, бит (100 млн. байт). Тот же Курс можно закодировать несколько короче. Всего в активном рус- ском языке имеется приблизительно 100 тыс. слов, для военно- го словаря достаточно 30 тыс. слов. Если считать в среднем по 5 букв в слове, то Курс содержит 2 • 107 слов; при кодиро- вании целыми словами потребуется 3 • 108 бит. В такой памяти нет ничего необыкновенного, и ИПС действительно может хра- нить все, что нужно командиру и штабу. Основные требования к информационно-поисковой системе состоят в том, чтобы быстро находить, обрабатывать и пред- ставлять нужные данные. Для этого необходимо, чтобы систе- ма «поняла», о каких данных идет речь, а для понимания требуется язык. Язык для запроса информации должен быть экономным и по возможности точным. В какой-то мере эти требования альтернативны. Одни и те же данные могут быть затребованы в связи с различными обстоятельствами, по- этому формы запроса могут также отличаться. Допустим, что информационно-поисковая система располагает данными о всех летчиках вооруженных сил. Эти данные могут потребоваться в связи с анализом боеготовности ВВС, перемещениями лич- ного состава, планированием приема в летные училища, плани- рованием снабжения обмундированием, санаторного обеспече ния и т. д. Разумеется, не весь комплекс данных о летчиках нужен каждому из потребителей. Например, при планировании снабжения обмундированием нужно знать распределение кон- тингентов по росту и воинским званиям. В другом случае мо- гут быть нужны сведения о количестве летчиков, которым положено обмундирование в текущем году. Хранить все дан- ные в том виде, в котором они когда-либо могут понадобиться, невозможно. Поэтому ИПС должна производить обработку дан- ных в соответствии с содержанием запроса. В одних случаях эта обработка может ограничиться выборкой нужных данных, в других случаях потребуются дополнительные вычисления. Трудно представить себе, чтобы можно было заранее составить и поместить в ЭВМ информационно-поисковой системы все воз- можные программы, в которых когда-либо возникнет нужда. Необходимо быстро вводить новые программы (по крайней мере, простые), а если нужно, передать программу по каналам связи. Язык общения с ИПС должен быть пригоден для описа- ния программы, степени подробности ответа и должен обеспе- чить допустимый срок его подготовки; последнее важно для правильного приоритета обслуживания потока вопросов. Сам запрос состоит из четырех частей: — указание на содержательную часть информации или адрес, где требуемая информация хранится; первая часть за- проса называется адресной; — указание на требуемую степень подробности ответа, объ- ем ответа; 296
— программа обработки или форма ответа; — срок ответа (или признак приоритетности). Информационно-поисковый (запросный) язык строится в соответствии с той классификацией информации, которая при- нята в ИПС. Обычно запросный язык — это , упрощенная до предела модель естественного языка, по преимуществу смысло- вая, от которой- не требуется передачи грамматического строя и других особенностей языка; он должен обеспечить только сравнение данных, записанных в памяти ИПС, и данных, кото- рые указывает оператор. Рис. 69. Схема преобразования запроса Основная трудность состоит в том, чтобы выразить плохо сформулированную, расплывчатую, неполную и изменчивую мысль (а такой она будет в силу того, что запрашивают как раз то, чего не знают) в терминах, обеспечивающих быстрое отыскание информации в хранилищах. Обычно первые запросы только приближают к истинному предмету, и только после ознакомления с частью информации появляется возможность точно сформулировать требование. Если ответ на информаци- онный запрос не элементарная справка, то обычно требуется диалог оператора с ИПС. Запросный язык должен обеспечить краткость этого диалога, быструю сходимость области п о и с к а к действительному интересу потребителя. Схема установления взаимного понимания человека и ИПС показана на рис. 69. Желательно, чтобы запросным языком овладели все офицеры штаба, иначе в состав обслуживающего персонала ИПС нужно включать переводчиков. Рассмотрим основные аспекты построения адресной части запросного языка. Различают традиционные и дескрипторные (описательные) языки. Традиционные языки базируются на таких способах классификации информации, как алфавит- но-предметный, иерархический и фасетный. 11 В. В. Дружинин, Д. С. Конгоров 297
Это обычные библиотечные, хорошо известные способы груп- пирования данных. Дескрипторный язык основан на ключевых словах. Предполагается, что основное смысловое содержание запроса может быть с достаточной степенью полноты и точно- сти выражено небольшим списком ключевых слов, т. е. наибо- лее существенных для этой цели слов и словосочетаний. Про- граммы обработки информации и вычислений должны иметь классификацию, код; указание на использование этих программ должно содержаться в запросе. Оператор не имеет возможно- сти каждый раз сверяться со справочником, чтобы узнать, есть ли соответствующая программа в ИПС и каков ее код. ИПС должна сама находить требуемую программу, а если нужно, доставлять ее из нескольких более простых программ. Чтобы это было возможно, программы ИПС также получают класси- фикацию. Если требуемой программы в ИПС нет, то она должна быть введена с помощью одного из алгоритмических языков. Применяемые в промышленности ИПС, как правило, не имеют функций дополнительной обработки информации, а ограничиваются выдачей готовых данных. Для военных ИПС большинство практических нужд связано со специфическим представлением и интерпретацией информации. Составление большой программы и ее отладка — длительное и трудоемкое дело, но составлению простой программы, особенно на базе стандартных подпрограмм, можно обучить любого оператора, и он ее выполнит в короткий срок и использует с большой поль- зой. Приведем простой пример. Допустим, что противник пост- роил новый аэродром и нас интересуют районы досягаемости от него по трассам, которые не заходят в зоны ПВО. Алгорит- мы расчета зон досягаемости в ИПС могут быть, а зон ПВО применительно к конкретной расстановке средств ПВО — нет. Программа для их расчета займет на языке АЛГОЛ три строч- ки текста и может быть написана за несколько минут; попыт- ка решить ту же задачу «вручную» на картах потребует нескольких часов кропотливого труда при сомнительном по качеству результате. По мере накопления расчетных программ в ИПС надобность во введении новых программ будет умень- шаться, но одновременно будет усложняться классификация программ, адресация к нужной программе, а также подбор ком- плекса программ, который потребуется для выполнения слож- ного запроса. При наличии большой библиотеки программ отбор программ и определение последовательности их работы превра- щаются в самостоятельную задачу, которая может потребовать вычислений. Эту задачу целесообразно поручить ИПС, но опе- ратор должен четко сформулировать ее и выразить на запрос- ном языке. Соответственно запросный язык должен быть рас- ширен, с тем чтобы охватить управление программами. Может оказаться, что иногда проще ввести небольшую программу вме- сте с запросом, чем выяснить ее наличие в ИПС, адрес или 298
признак. Мы видим, что чем больше задач мы хотим возло- жить на ИПС, тем сложнее становится запросный язык. Но, во-первых, в процессе освоения ИПС могут быть выработаны новые методы улучшения понимания существа запроса и в соответствии с этими методами возникнут новые идеи усовер- шенствования запросного языка; во-вторых, развитие вычи- слительной части ИПС должно компенсировать усложнение языка таким образом, чтобы пользоваться им было легко. Это может быть достигнуто путем передачи ряда функций форму- лирования запроса самой ИПС. Одним из способов такой передачи является использование толерантности, сходства между терминами естественного языка. Допустим, что для назначения на должность командира эскад- рильи требуется пилот с высшим образованием, моложе 35 лет, в звании майора. ИПС хранит списки военнослужащих, однако производить последовательный поиск среди всего личного со- става нет смысла. Запрос можно составить по признакам толе- рантности1: «высшее образование», «майор», «моложе 35 лет». Программу поиска по этим признакам ИПС составит сама. Расчет показывает, что составление такой программы и ее реа- лизация потребуют приблизительно в 10 раз меньше операций, чем последовательный поиск среди нескольких десятков тысяч человек. Для получения справочных материалов, которые хра- нятся в готовом, не требующем дополнительной обработки виде (карточки с текстом, микрофильмы и др.), может быть приме- нен более простой мнемонический язык, не связанный с ис- пользованием вычислительной техники. Закодированное описание данных, текстового материала документа, карты носит название поискового образа. Информационный поиск состоит в сопоставлении храня- щихся в запоминающем устройстве ИПС поисковых образов с вводимыми в ИПС запросами, проверке соответствия между ними и принятии решения о выдаче или невыдаче того или иного документа. В зависимости от запросного языка и способа сличения поисковых образов применяются различные способы кодирования: цифровое, знаковое или другое (например, мож- но осуществлять кодирование темными или светлыми прямо- угольниками, которые для одинаковых поисковых образов на- кладываются так, что получается равномерное темное поле). В памяти хранятся карты с поисковыми образами или их мик- рокопии. Полное соответствие кодов хранимого и запросного образов не обязательно, достаточно определенной степени сход- ства. Поисковые образы и их микрокопии обычно сосредото- чены в отдельном запоминающем устройстве с быстрым досту- пом. Каждый поисковый образ снабжается: адресом, по кото- 1 Толерантным называется отношение между некоторыми объек- тами, если оно рефлексивно н симметрично, и* 299
рому после сличения запросного оораза с поисковым и установ- ления соответствия находится требуемый материал. Обобщенная схема ИПС, в которой предусматривается не дополнительная обработка данных, а только выдача их заказ- чику1, показана на рис. 70. ИПС имеет два типа запоминаю- ------- Связи активного ЗУ -------Связи пассивного ЗУ Рис. 70. Более подробная структурная схема ИПС: / — преобразователь; 2—пассивное запоминающее устройство; 3 — активное запоминающее устройство; 4 — оперативное запоминающее устройство; 5 — устройство ввода; 6 — преобразователь ввода; 7 — устройство ввода запроса; «—преобразователь запроса; 9 — оператив- ное запоминающее устройство; 10 — ЭВМ; 11 — преобразователь вы- вода; 12 — выводное устройство; /« — оперативное запоминающее устройство; 14 — ЭВМ; /5 — преобразователь вывода (возвращения) щих устройств: активное и пассивное. Активное запоминающее устройство предназначено для нахождения поисковых образов документов (текстовых материалов) вместе с самими докумен- тами, их микрокопиями или адресами тех документов (или их микрокопий), которые хранятся в пассивном запоминающем устройстве. Информационный поиск осуществляется с помощью активного запоминающего устройства и ЭВМ. Пассивное запо- минающее устройство используется для хранения материалов и их микрокопий. В качестве активного запоминающего устрой- ства могут использоваться все виды электронной памяти, а 1 А. И. Михайлов, А. И. Черный, Р. С. Гиляровский, Основы научной информации. М., «Наука», 1965, зоо.
также карточки с чертежами и текстом или микрофотографии. Для быстрого доступа к карточной и фотографической памяти применяются оптико-механические устройства. Пассивная память может строиться на любых средствах хранения ин- формации: книгах, картотеках, фототеках и т, д. Системы, которые должны производить дополнительную обработку данных, полученных по запросу, устроены несколь- ко иначе. Сначала на основании запроса определяется, какие данные следует затребовать из хранилища. Эту задачу должна решить ЭВМ. Запрос помимо основного требования должен со- держать программу, по которой уточняются запрашиваемые данные. После выборки данных из хранилища они должны быть закодированы и введены в ЭВМ, где производится их обработка. Ответ выдается на печать. Обработка может пока- зать, что данных недостаточно; тогда уточняется состав дан- ных и делается повторный запрос. Такие ИПС представляют собой специализированные вычислительные комплексы. Одним из важных средств поиска информации по смыслу запроса являются частотные словари. Частотный сло- варь дает частость применения терминов в текстах определен- ного класса (смыслового содержания). Запрос анализируется с точки зрения ключевых (определяющих содержание) слов, и в памяти ИПС находятся тексты, в которых эти слова приме- няются наиболее часто. По-видимому, в этих текстах будет содержаться основная информация, соответствующая запросу. Для упрощения хранения данных на естественном языке применяется сжатие информации. Специальные методы позво- ляют сократить объем естественного текста на порядок и бо- лее, однако ввиду устранения избыточности решающее значе- ние приобретают ошибки (случайные и грамматические). Способам устранения ошибок должно быть уделено серьезное внимание. Попытаемся представить себе, как могут выглядеть инфор- мационно-поисковые системы военного назначения. В зависи- мости от масштаба и необходимой оперативности к ИПС предъ- являются различные требования, соответственно и технические средства будут различными. Рассмотрим для примера следую- щие характерные типы ИПС: крупного масштаба, отдельного объекта и учебного заведения. ИПС крупного масштаба должна иметь мощное центральное оборудование, большое число периферийных пунктов и развет- вленную сеть связи (рис. 71). Чем больше функций сможет взять на себя ИПС, тем экономичнее в целом она будет. Для улучшения организации, обучения и упрощения подключения новых абонентов центральное хранилище целесообразно раз- делить на тематические рубрики, например: оперативная ра- бота, боевая подготовка, личный состав, материальное снабже- ние ц перевозки, техническое снабжение и эксплуатация и 3Q1
т. д. Эти рубрики должны иметь как общий, так и автономный доступ. Большинство данных, которые могут потребовать до- полнительной обработки на ЭВМ, должны храниться в элек- тронной памяти. Ту часть информации, которая имеет справоч- ный характер, не подлежит обработке и требует наглядного представления, можно хранить в дискретной или непрерывной фотопамяти в виде микрофотографий, диафильмов и кинофиль- мов. Сюда входят географические и топографические карты, ИПС . соседей Рис. 71. Схема большой ИПС книжная библиотека, таблицы характеристик средств воору- жения, личные дела офицерского состава, списки и характери- стики рядового и сержантского состава и т. д. Центральное хранилище является самостоятельной ИПС, способной выда- вать справочный материал. Следующим крупным элементом (подсистемой) является вычислительный центр (ВЦ). ВЦ должен выполнять три вида работ: вычисления на основании готовых программ и данных, которые вводятся непосредственно; разработку новых про- грамм по заданным требованиям; вычисления, требующие’ис- пользования информации центрального хранилища. ВЦ имеет свою долговременную память (объемом 0,5—1 млрд, байт), в которой хранятся наиболее употребительнее и часто обновля-г емые даннне. Третьим элементом (подсистемой) является узел связи, где сосредоточены устройства ввода и вывода данных, аппаратура отображения и регистрации аппаратур а передачи данная 49 902
каналам связи. Функции узла связи шире, чем это обычно при- нято. Управляет узлом связи ЭВМ, которая осуществляет ко- ординацию всех устройств узла, распределение потоков вход- ной и выходной информации в соответствии с адресами и при- оритетом обслуживания, коммутацию каналов связи, установ- ление приоритета обслуживания. Устройства отображения поз- воляют оперативно просмотреть информацию на индикаторах, если нет надобности в изготовлении печатных документов. Каждый из основных элементов системы имеет свою ЭВМ. Все ЭВМ связаны между собой и образуют единый вычислитель- ный комплекс. Можно построить и одну ЭВМ достаточно боль- шой производительности, объединяющую все функции. Обслуживающий персонал центрального пункта предназна- чен для выполнения трех функций: технической эксплуатации, контроля запросов и помощи в их составлении, пополнения но- вой информацией. Периферийные пункты в основном имеют ту же структуру, что и центральный, но все элементы представ- лены в уменьшенных соответствующим образом объемах. Все периферийные пункты должны непосредственно замыкаться на центральный пункт; промежуточных ступеней не должно быть, хотя каналы связи могут коммутироваться. Учитывая различ- ные условия деятельности войск как в мирное, так и в военное время, комплектовать периферийные пункты следует так, что- бы их можно было использовать как центральные в случае изо- ляции какой-то части войск (вследствие выхода из строя ли- ний связи или по другим причинам). Кроме того, каждый пе- риферийный пункт должен в определенных пределах действо- вать как автономная ИПС. Это главным образом касается опе- ративной работы. Вопросы кадров, материально-технического снабжения, финансирования, учета нет надобности решать на- столько быстро, чтобы было целесообразно в интересах авто- номии дублировать информацию на периферийных пунктах. Система связи должна иметь достаточную пропускную способ- ность и автоматическое документирование. Магнитная лента с записью беседы, личной или по телефону, должна рассмат- риваться как юридический документ. Перейдем к процессу прохождения запроса и порядку ис- пользования ИПС. Допустим, что одно из формирований полу- чило новую материальную часть (самолеты) и требуются све- дения по опыту эксплуатации и боевому применению. Соответ- ствующие инструкции поступили, однако одних инструкций недостаточно. Командир формулирует запрос на дескриптор- ном языке приблизительно в такой форме: «самолеты (тип); выдать данные: свойства; противодействие; применение; опыт; трудности; обучение». Запрос вводится в периферийную ИПС; сначала выраба- тывается ответ на основании собственных данных, а затем уточ- ненный запрос направляется в центральную ИПС. Оттуда 303
поступает материал в следующем виде: а) ссылки на статьи или страницы книг; если нужно, микрокопии, которые могут быть доставлены по почте и после использования уничтожены; б) сжатые выборки с чертежами, таблицами и схемами, кото- рые передаются по каналам связи. Если ИПС округа не имеет полной информации, то она в свою очередь передает запросы в те части и соединения округа, которые имеют опыт, а также в другие округа и в центр. Рассмотрим другой пример. Требуется разработать план учений по отработке взаимодействия. Производится запрос об учениях такого рода. Первоначальный запрос может иметь сле- дующее содержание: «учения за последние 5 лет; место; дата; название; замысел». По этому запросу ИПС выдает данные относительно аналогичных учений, проведенных в Советской Армии и за рубежом. Ознакомившись с ними, оператор отби- рает те, которые его интересуют, определяет, что нужно уточ- нить, и повторяет запрос. Всю информацию ИПС найдет у себя либо запросит в центре и выдаст потребителю в требуемых объ- еме и форме. Это может быть развернутое описание какого- либо одного учения или статистически обработанные данные о группе учений либо обобщенный вариант замысла учения. Следующий запрос может касаться деталей, например, состава сил, обозначающих противника, или структуры посредниче- ского аппарата. Такая совместная работа оператора с ИПС обещает быть плодотворной. Оператор может проверить сте- пень новизны своего замысла, уровень организации и позаим- ствовать опыт. Несколько по-другому должна быть устроена ИПС отдель- ного объекта, действующего автономно. Здесь на ИПС возла- гается весь комплекс информационных задач, связанных с бо- евой подготовкой и боевыми действиями. Допустим, что речь идет о корабле. ИПС является ответственным элементом воору- жения, от которого во многом зависят боевые успехи и судьба экипажа. Будучи автономной во время плавания, ИПС может включать: — справочную военно-техническую библиотеку; — справочную навигационно-штурманскую библиотеку; — всю оперативную документацию, которая может пона- добиться в походе; — всю текущую информацию о боевых и технических аг- регатах корабля; — всю информацию, связанную с хозяйственным обеспече- нием; — информацию о личном составе. ИПС должна иметь центральную часть и периферийные пункты. Вся вычислительная техника, запоминающие устрой- ства, информационные преобразователи находятся в централь- ной части; периферийные пункты содержат устройства запроса 304
вывода информации и отображения. Обычно нет затруднений в обеспечении ИПС высокопроизводительными средствами свя- зи, поэтому периферийные вычислители не требуются. Пери- ферийные пункты размещаются на боевых частях, в боевой рубке и на других ответственных объектах корабля. ИПС вы- полняет не только информационные функции, но и функции управления, в частности она должна: — обрабатывать текущую информацию навигационных при- боров и вести прокладку курса; — производить маршрутные вычисления по заданию; — вести корабль по заданному маршруту; — решать боевые задачи, связанные с основной боевой де- ятельностью; — управлять системами ПВО корабля; — обрабатывать информацию радиолокаторов, гидролока- торов, визуальных наблюдателей и выдавать ее на индикаторы текущей обстановки или по запросу; — управлять средствами связи; — распределять и перераспределять ресурсы; — управлять агрегатами корабля и т. д. Более правильно называть такую систему не информацион- но-поисковой, а информационно-управляющей (ИУС). Язык для общения ИУС должен быть достаточно полным, но в то же время лаконичным и оперативным. Для длинных диалогов с перезапросами нет времени, поэтому операторы должны в со- вершенстве владеть как дескрипторным языком, так и языком управления. В этом смысле на флоте есть опыт: сигнальный язык. Заслуживает серьезного рассмотрения вопрос о необходимо- сти использования письменной (текстовой) документации. Ритуал требует для приказа или директивы письменного тек- ста. Следует задуматься над тем, насколько это правильно. Текст, записанный на магнитную ленту, имеет ту же докумен- тальную силу, что и бумага. Зато времени для прослушивания потребуется меньше, чем для чтения, и слушать может сразу много людей. От привычки к письменным документам нетруд- но (и пора) избавиться, а для экономии времени в условиях предельной напряженности обстановки это полезно. Поскольку на ИУС замыкаются все боевые и контрольные системы и пе- редается вся информация, начиная от боевых команд и кончая указаниями по проведению культурно-массовых мероприятий, то функциональная ответственность системы очень высока. Комплексирование разнообразных функций, возлагаемых на ИУС, накладывает отпечаток на техническую реализацию, ал- горитмы и программы. Особенно важное значение приобретает приоритетное обслуживание запросов и мультипрограммная обработка в вычислительном комплексе. Основные трудности создания таких систем — не технические; они касаются мате- 305
матического обеспечения (в частности, разработки языка) и освоения. ИПС оперативными работниками. Основная задача ИПС учебного заведения состоит в обеспе- чении учебного процесса. Как известно, учебный процесс тре- бует решения ряда технологических задач, каждая из которых нуждется в справочной информации. Речь идет о составлении расписаний, распределении аудиторий, комплектовании групп, отчетности и т. д. Вся эта работа с успехом может быть возло- жена на ИПС. Имеются другие функции, связанные с приня- тием решений по вопросам учебных программ, организации обучения и самостоятельной работы преподавателей и слуша- телей. ЙПС должна решать все библиографические задачи, подбирать литературу по запросу, выдавать тематические ре- фераты. Об этом уже говорилось. Разработка программ и при- нятие решения на распределение учебных часов требуют (помимо широкой военно-научной эрудиции) глубоких спе- циальных знаний в различных областях науки и техники и озна- комления с большим количеством литературы. Основанием для программ являются общее состояние научной дисциплины, требования войск и опыт работы близких по профилю учебных заведений как наших Вооруженных Сил, так и иностранных армий. Работа над программами идет непрерывно, но сущест- вуют этапы, когда требуется радикально что-то менять. Особен- но трудно включить в программу обучения новый курс или предмет: всегда возникает вопрос, что исключить. Обычно учеб- ные заведения поддерживают тесный контакт со своими выпускникамй, ведомствами и войсками. Поступают отзывы, которые, в частности, содержат указания на пробелы в обра- зовании выпускников и новые требования. Систематизация и обобщение этих отзывов — задача ИПС. Непрерывно пополняется литература по различным отрас- лям знаний, возникают новые отрасли и расширяется рубрика- ция по известным отраслям. В ИПС должна быть программа, которая анализирует эти данные и в соответствии с определен- ными критериями выдает информацию относительно формиро- вания таких разделов наук, которые требуют рассмотрения с точки зрения включения их в учебную программу. Эти данные сопоставляются с требованиями войск и других потребителей кадров. На основании анализа отзывов о выпускниках и посту- пающей научной литературы выявляются устаревшие и мало- применяющиеся разделы курсов. Проводится сравнение с про- граммами других учебных заведений (в том числе иностран- ных), сведения о которых вводятся в ИПС, и вырабатываются рекомендации по уточнению программ. Составляется концен- трированная сводка о требованиях, состоянии науки, качестве действующей учебной программы. На этом основании могут быть выработаны принципиальные указания, которые ИПС ис- пользует для подготовки вариантов корректировки программы и 306
распределения часов. Роль учебных программ при формирова- нии военных специалистов и то влияние, которое эти специа- листы в дальнейшем окажут на войска, настолько велики, что никакие организационные и технические усилия в этой обла- сти не могут считаться чрезмерными. Конечно, ИПС невоз- можно пока научить следить за развитием научных дисциплин и уровнем преподавания. Задача ИПС состоит в обработке и представлении информации в таком виде, чтобы ее можно было охватить умственным взором, понять и оценить. В процессе творческой дискуссии между компетентными лицами (это как раз тот случай, когда без дискуссии не обойтись) должно быть выработано правильное решение. Задача состоит в том, чтобы каждый член группы, которой поручена разработка учебных программ, смог охватить всю информацию, а не только ка- кую-то ее часть; в противном случае дискуссия может ока- заться бесплодной, а решение случайным. Без ИПС, без пред- варительной целенаправленной обработки информации это сде- лать невозможно. Не менее важным является вопрос организации. Специфика организации учебных заведений состоит в том, что в какой-то своей части она очень консервативна, зато в других элементах она предельно оперативна. Факультетско-кафедральная струк- тура держится столетиями, а учебные группы, потоки, поли- гонные и лабораторные группы перестраиваются ежегодно или дважды в год. Задача состоит в оптимальном сочетании устой- чивых, фундаментальных форм организации с гибкими, опера- тивными. В связи с этим требуется подготовка организацион- ных решений, учитывающих результаты обучения, сотояние учебной базы, занятость преподавателей. Это также огромный информационный материал, который может обработать ИПС.
ГЛАВА 14 КОМПЛЕКС АВТОМАТИЗАЦИИ 1. ОЧЕРК ТЕХНОЛОГИИ Всемерно развивать фундаментальные и прикладные научные исследования и бы- стрее внедрять их результаты в народное хозяйство. Из Директив XXIV съезда КПСС Попробуем представить себе, как должна выглядеть тех- нология использования комплекса автоматизации. В предположениях будет немало фантазии, и по необхо- димости описание получается фрагментальным и весьма упро- щенным. Последовательность работы командира не обязательно бу- дет совпадать с той, которая указана ниже. Некоторые функ- ции могут показаться ненужными, некоторые будут видоизме- нены, появятся новые функции. Нас интересует применение средств автоматизации, и только с этой позиции мы будем рас- сматривать работу командира. Командир прибыл к новому месту службы и после знаком- ства с заместителями и ближайшими помощниками приступил к изучению обстановки. Все нужные фактические данные мо- жет дать информационно-поисковая система — ИПС. На экран общей обстановки командного пункта вызываются данные о группировке войск в районе боевых действий. Сначала в мел- ком масштабе: противник, свои войска, соседи, коммуникации. Затем в более крупном масштабе: противник; дислокация войск, рубежи, боевой состав. И наконец, в крупном масштабе: опорные пункты противника, его вооружение, состояние комму- никаций. Вызываются формуляры, в которых приводятся коли- чественные данные о составе частей противника, характери- стиках его боевой техники, опыте боевых действий, моральном состоянии; списки и боевые характеристики командного состава войск. Если по некоторым запросам не имеется данных, то эти 308
запросы направляются в разведотдел для получения дополни- тельной информации. Командир переходит к первоначальному ознакомлению с подчиненными войсками. Используя ИПС и общение с ближай- шими помощниками, знакомится с дислокацией, составом войск, вооружением, техникой, данными о боеспособности, боеготовности, политико-моральном состоянии личного состава, с боевыми, политическими и психологическими характеристи- ками непосредственно подчиненных командиров. Часть вопросов, по которым нет данных, направляется для уточнения в под- чиненные войска и отделы штаба. Вызывается (на индикато- ры) формулировка и описание ближайшей и последующей за- дач старшего формирования, своей и соседей. После этого командир может ознакомиться с предшествующими события- ми. Если это нужно, па экране можно воспроизвести (в удоб- ном масштабе времени) ход боевых действий в данном районе. Отмечаются предлагавшиеся, но нереализованные решения. Этот этап работы завершается ознакомлением с действующими боевыми приказами и распоряжениями, обеспечением и снаб- жением войск, контактом с подчиненными командирами раз- личных рангов и с соседями (при этом используются автома- тическая связь и отображение информации). Другой этап работы — изучение театра военных действий (местности). На стереоэкран вызываются фотографии различ- ных участков территории и поля боя. Изменением масштаба и ракурса командир добивается наиболее информативного пред- ставления данных, которые одновременно дополняются цифро- выми формулярами и текстом. Командир с ближайшими по- мощниками изучает местность, метеообстановку, геофизические условия; применяя высокоинформативные средства общения, задает вопросы, и получает ответы. В свою очередь подчинен- ные обращают внимание командира на существенные, по их мнению, детали. Поставленная войскам задача демонстрирует- ся па стереопроекциях местности крупным планом. Этап завершается постановкой ряда вопросов, для ответа на которые требуется вычислительный комплекс. В основном эти вопросы касаются возможных вариантов боевых действий, мате- риально-технического обеспечения, подготовительных меро- приятий и их организации. Целью является ориентация на идеи, которые возникли у командира под влиянием первого впечатления. Часть вопросов носит конкретный характер: под- готовить расчетные данные, оценить эффективность определен- ных мероприятий и действий. Другая часть вопросов более обща: предложить решение задачи и подзадач, дать прогноз об- становки, оценить намерения противника. Даже самые общие вопросы должны формулироваться четко, с конкретными огра- ничениями, по возможности в количественной постановке: дать варианты решений строго сформулированной задачи, дать 309
прогноз и намерения относительно определенных факторов. Не должно быть запросов: «Что намерен делать противник?», нужно: «Какова вероятность наступления противника на участ- ке А в течение ближайших двух суток?» Ответ может быть примерно следующим: «В течение двух суток противник мо- жет сконцентрировать на участке А такие-то силы; эффектив- ность наступления равна тому-то, вероятность наступления такая-то». Сформулировав вопросы и назначив срок подготовки отве- тов, командир может отбыть в подчиненные войска для озна- комления с обстановкой на месте. На этом этапе работы исполь- зуется комплекс средств автоматизации в нижестоящих фор- мированиях. Следующий этап — командир вернулся на свой КП с новы- ми идеями и впечатлениями и приступил к подготовке реше- ний. Прежде всего он заслушивает и рассматривает ответы на ранее заданные вопросы (к ним добавились новые вопросы, возникшие в войсках). Принимается первоначальное инфор- мационное решение относительно ситуации, состояния войск противника и своих войск. На основании информационного решения (которое доводится до подчиненных) и задачи, по- ставленной старшим командиром (командующим), возникают первоначальные идеи оперативного решения. Командир ориен- тирует штаб на общую задачу предстоящего боя (сражения) и проводит обсуждение. Средства автоматизации дают возмож- ность привлечь руководящий состав из войск. Высказанные со- ображения вводятся в ЭВМ для оценки и использования шта- бом и службами при подготовке своих предложений. Следующий этап можно охарактеризовать как этап раз- мышлений командира, штаба и служб. Готовятся справки- докла- ды; ЭВМ оценивает предложения, поступившие во время «моз- гового штурма», анализирует их, выделяет конструктивные идеи и использует для подготовки вариантов решения. Долж- ностные лица формулируют свои идеи и предложения и вводят в ЭВМ для последующего совместного изучения. Наиболее ответственный этап — принятие решения. Он мо- жет начаться рассмотрением вариантов машинных решений, которые автоматически представляются для обозрения. Каж- дому варианту сопутствует перечень положительных и отри- цательных моментов, и оценка эффективности. Обсуждение вариантов включает указание на слабые места, изменение огра- ничений и ввод в программу дополнительных данных. Предпо- лагается, что обсуждение ведется с помощью высокоинформа- тивных средств общения, а ИПС фиксирует новые предложения. В результате часть вариантов исключается, часть совер- шенствуется, возникают новые варианты. Обсуждение длится до тех пор, пока не останется один вариант, который утверж- дается, либо командир выбирает один из вариантов, видоизме- 310
няя и усовершенствуя его (с использованием комплекса авто- матизации) до тех пор, пока не признает его наилучшим. Принятое решение передается в штаб для детализации. Один из аспектов детализации состоит в математическом моде- лировании предстоящего сражения в целом, его элементов и отдельных этапов обеспечения предметами снабжения. Моде- лирование позволяет учесть влияние случайных и второсте- пенных факторов, которые выпали из поля зрения при общем просмотре, а также оценить эффективность намеченных меро- приятий. Мы рассмотрели один, довольно произвольный, вариант про- цесса подготовки решения. При любой другой технологии дол- жен быть реализован принцип высвобождения максимума вре- мени и сил командиров и операторов для творческой работы и непосредственного руководства войсками. Без этого невозмож- но выполнить указание Министра обороны Маршала Совет- ского Союза А. А. Гречко: «Командиры и штабы всех степеней призваны творчески решать вопросы боевой готовности, сосредоточивать свое вни- мание на наиболее важных, перспективных направлениях, от которых в первую очередь зависит обеспечение превосходства над вероятным противником. Их мысли и устремления должны концентрироваться на изыскании новых возможностей и резер- вов непрерывного повышения боевой мощи Вооруженных Сил» !. 2. КОНСУЛЬТАНТ Как видно из предыдущего, при подготовке решений удель- ный вес информационных функций командира и штаба доволь- но велик. Сбор, отбор, систематизация, интерпретация и пред- ставление данных занимают немало времени и сил. Это кон- сультативные функции, и они могут быть автоматизированы. В зависимости от ранга формирования электронный консуль- тант может иметь различные размеры. Судя по известным ино- странным образцам, довольно большая ИПС уместится в одном шкафу с письменным столом обычных размеров и может охва- тить переписку и оперативные донесения. Полезную ИПС с немалой информативностью можно сделать легко переносимой (в полевой сумке). Малая ИПС, содержащая блокнот электрон- ной памяти, поисковый вычислитель с индикатором и кнопоч- но-программным управлением, вполне достаточна для текущей оперативной работы и может стать надежным «спутником командира». Малая ИПС должна периодически соединяться с более крупной (непосредственно или через канал связи). Необ- 1 А. А. Гречко. На страже мира и строительства коммунизма. М-, Воениздат, 1971, стр. 58. зп
ходимо, чтобы командир лично (а не через должностных лиц) пользовался своей ИПС, сам менял программу и следил за ин- формационной полнотой своего консультанта, относился к нему, как к личному оружию, видел в нем средство расширения сво- ей памяти и органов чувств. Только в этом случае можно ожи- дать эффекта. Другие должностные лица могут иметь свои ма- лые ИПС той же конструкции, но с профессионально-ориенти- рованным составом информации. ИПС, как и люди, должны находиться в общении между со- бой и с людьми, чтобы понимать одна другую и непрерывно обновлять информационный ресурс. ИПС легко заставить (го- раздо легче, чем человека) «забыть» ненужные данные, она легко воспринимает новые, но за этим нужно непрерывно сле- дить. Немалым достоинством электронного консультанта являет- ся то, что ему можно без опасения доверить случайные мысли, внезапно возникшие идеи, соображения, показавшиеся пер- спективными; он их не исказит, не забудет, не перепутает ад- рес, а сохранит до времени, когда можно будет их додумать, применить либо отвергнуть. Консультативная функция ком- плекса автоматизации должна охватить все стороны деятель- ности. Когда мы говорим о комплексе автоматизации, имеется в виду не одна ИПС: речь идет о совокупности средств ав- томатизации, обеспечивающих воинское формирование. Если ИПС будет только у командира, то это мало что даст: изолиро- ванный островок автоматизации — не более чем экзотический антураж в сложном техническом оснащении армии. Сила автоматизации в комплексности, в системности, во взаимосвязанности и взаимном дополнении. При любом уров- не микроминиатюризации память ИПС ограничена, во-первых, технически, во-вторых, содержательно, поскольку эта память заполняется людьми, которые пользуются ИПС. Но жизнь всегда глубже и сложнее предвидения, особенно предвидения одного человека. Обсуждая коллективную деятельность, мы установили, что разработка сложных задач требует коллегиаль- ной структуры, этот вывод справедлив и по отношению к сред- ствам автоматизации: эффективен комплекс согласованных и постоянно общающихся ИПС. Консультативные функции ИПС не должны ограничивать- ся справочными. ЭВМ ИПС следует использовать для выполне- ния вычислений, связанных с представлением информации и оценкой эффективности. Объем работы, которую может в этом плане выполнить поисковый вычислитель малой ИПС, неве- лик, но ведь и требования здесь соответствующие. На рис. 72 показано место электронного консультанта в схеме подготовки решения. Здесь операторы освобождаются от справочной и вы- числительной работы; это повышает их творческие возмож- ности. 312
Схема основана на использовании операторами автоматиче- ских средств сбора и отображения информации. Взаимодейст- вие между операторами осуществляется на основе оценки и усовершенствования подготовленных ими вариантов решений. Главная оперативная функция ЭВМ — оценка эффективности вариантов. Предполагается, что данные своих войсках будут обрабатываться различными операторами. Объединен- ная информация об обстановке форми- руется на основании данных, отселек- тированных и соответствующим обра- зом преобразованных операторами и ЭВМ. Этой информацией пользуется оператор, который готовит варианты решений. Командир может не только корректировать варианты решений, но и вводить в ЭВМ другие варианты, кото- рые будут оцениваться. Таким обра- зом, ИПС не только дает справки, но и вырабатывает новую информацию (оценки). Часто в боевой практике возникает потребность в оценке очень большого числа вариантов, каждый из которых может быть достаточно подробно опи- сан, но именно в силу подробности требует громоздких расчетов для оцен- ки. Такой случай «вариантной лихо- разведки и данные о Рис. 72. Схема электрон- ного консультанта: I — прием, обработка и пред- ставление данных о против- нике и условиях действий; А — операторы разведки; 2 — прием. Обработка и пред- радки», когда «вариант за вариантом выдвигался... и после горячего обсужде- ния браковался» !, описывает Маршал Советского Союза А. А. Гречко. В пе- риод Великой Отечественной войны для того, чтобы установить, что те или гтавление данных о своих войсках; Б — операторы; 3 — представление объединенной информации об обстановке; В — оператор анализа обста- новки и подготовки вариан- тов решений; 4 — оценка эф- фективности и сравнение вариантов; К — командир иные варианты «...с военно-теоретиче- ской и с практической точки зрения оказывались нереаль- ными» 2, было недостаточно расчетов, которые могли выда- ваться только простейшими средствами, и были недостаточны для окончательных выводов. На получение этих выводов тратились время, силы и драгоценный полководческий талант военачальников высокого ранга. Электронный консультант не только устраняет эти заботы, но, что не менее важно, соз- дает основу для всестороннего рассмотрения планов действий, тщательного анализа обстановки, выявления препятствий и их преодоления. 1 А. А. Гречко. Битва за Кавказ. М., Воениздат, 1967, стр. 242. 2 Т а м же. 313
3. помощник Электронный консультант не имеет функций подготовки решений и тем более принятия решений. Чтобы оказать коман- диру и штабу помощь в выполнении этих функций, необходимо развить вычислительную часть и средства общения комплекса автоматизации в соответствующих звеньях управления. Тогда электронный помощник командира будет способен самостоя- тельно вырабатывать предложения и мотивировать их. Принять или не принять эти предложения — дело командира или дру- гого должностного лица. Предложения могут касаться прежде всего информационных решений. Управление параметрами программы подготовки информационного решения (введение весовых коэффициентов для различных источников информа- ции, ограничений и т. д.) остается за оператором, но все пре- образования информации и оценка достоверности варианта (или вариантов) решения возлагаются на электронного помощ- ника. Предложения могут также касаться организационных и оперативных решений, однако здесь можно говорить только о некоторых фрагментах, а не о цельных вариантах решений. Сами варианты оперативных и организационных решений (а также принятие информационных решений с учетом машин- ных вариантов и их мотивировок) вырабатываются операто- рами. На комплекс автоматизации возлагается оценка эффек- тивности и оптимизация. Программы и данные «помощника» в большей степени, чем «консультанта», индивидуализируются и специализируются в соответствии с личными особенностями должностных лиц, ха- рактером коллективов и принятыми в данном коллективе об- щими установками. «Помощник» в большей степени требует непрерывного общения с боевыми расчетами, пополнения про- грамм, ревизии старых данных, непрерывного непосредствен- ного взаимодействия. Необходима сработанность людей и ма- шин, такая же, как и между людьми в штабе. Углубление автоматизации идет по пути передачи машинам информационных, вычислительных и оценочных задач. При наличии электронного помощника командир и операторы могут почти все свои возможности направить в творческое русло, располагая для этого всеми необходимыми данными и не от- влекаясь на вспомогательные задачи. На рис. 73 показано место электронного помощника в схеме подготовки решения. Электронному помощнику придаются дополнительные функции выработки информационных решений и оптимизации. Варианты оперативных и организационных ре- шений готовят операторы. Они контролируют действия элек- тронных устройств и могут активно вмешиваться в их работу; степень и результат этого вмешательства регистрируются и представляются командиру так, чтобы можно было точно знать, 314
какие аспекты ситуации внесены операторами. Командир через электронные устройства может влиять на работу операторов, подсказывать им идеи и сотрудничать с ними в любом плане. Оценка достоверности наряду с оценкой эффективности являет- Рис. 73. Схема электронного помощ- ника: 1 — данные о противнике; 2 — выработка информационного решения о противнике; 3 — данные о своих войсках; 4 — выра- ботка информационного решения о своих войсках; 5 — оптимизация; 6 — представ- ление данных; 7 — оценка достоверности; 8 — оценка эффективности; А, Б — опера- торы; К — командир ся не завершением, а проме- жуточным результатом рабо- ты, направляющим фактором и стимулом к совершенство- ванию решения. Функцио- нальная структура боевого расчета здесь непрерывна, т. е. операторы в принципе могут работать и без помо- щи ЭВМ (если хватит уме- ния). Однако целесообраз- ность поведения контроли- руется «помощником». Если оператор А неправильно оце- нит информацию или опера- тор Б предложит неосущест- вимый или нерациональный вариант действий, то оценка достоверности или оценка эффективности на это ука- жет. Контроль не абсолютен; не все ошибки обнаружи- ваются, поскольку програм- ма не гарантирует охвата всех мыслимых решений, ко- торые может придумать че- ловек. Но непрерывное по- полнение программ должно свести к минимуму такие случаи. В этол! смысле творческая мысйь должна развиваться с учетом не только особенностей и характеров подчиненных долж- ностных лиц и коллективов (к чему мы все привыкли), но и с учетом особенностей электронного помощника. Наличие элек- тронного помощника не просто упрощает и облегчает работу, но обогащает ее новыми качествами и возможностями. Варианты решений вырабатываются людьми (кроме информационных решений, где это и не обязательно), но их оценка (следова- тельно, количественная мотивация), а также достижимое в пределах принятой логики улучшение доверяются ЭВМ. Само- стоятельно (без операторов) система работать не может: ее функциональная структура разорвана. Необходимо еще раз напомнить, что комплекс автоматиза- ции охватывает не один командный пункт, а систему взаимо- связанных командных пунктов; в этом смысле структура, пока- 315
Заййая йа рис. 73, должна быть связана с другими аналогич- ными структурами. Здесь необходима не информационная, а оперативная связь: по сравнению с «консультантом» «помощ- ник» должен иметь не только более производительные ЭВМ, но и непрерывно действующие каналы связи с соответствующей пропускной способностью и высокой надежностью. Это не озна- чает, что нельзя автоматизировать только один или несколько командных пунктов (а не все сразу) или что это бесполезно делать. Однако полный эффект может быть достигнут только при комплексной автоматизации, ибо дело тут не только и не столько в удобстве работы, сколько в количественной оценке идеи и существа решения; наибольшую пользу это может дать, если оценка будет проводиться во всех взаимосвязанных звень- ях, ибо выполнить весь объем работы в одном (даже высшем) звене невозможно. Низшие звенья системы управления могут позднее оснащаться средствами, превращающими «консультан- тов» в «помощников»; процесс переоснащения может оказаться длительным. Но и после его завершения «помощник» старшего звена может быть использован во всей системе взаимосвязан- ных командных пунктов, это желательно, поскольку обогащает вычислительные программы и отрабатывает взаимодействие. Комплекс автоматизации строится по иерархической структу- ре, в которой циркулирует вся оперативная информация. Это обеспечивает сохранность и полное использование данных. Структура должна иметь высокую надежность и живучесть. Объединение в одном комплексе «консультанта» и «помощ- ника» дает возможность оперативному составу, затребовав ряд сведений и загрузив работой вычислительные средства, спо- койно подумать. Электронный помощник обеспечивает полноту анализа и точность оценок. Особенно подробным и глубоким должен быть анализ при применении новых видов вооружения или при .использовании вооружения в нетиповых условиях. Здесь недостаточна только оценка готовых вариантов, а требуется подсказка слабых мест, помощь в определении направления дальнейших творческих поисков. Исследуя Новороссийскую наступательную операцию во время Великой Отечественной войны, Маршал Советского Союза А. А. Гречко особо отмечает комбинированность дейст- вий сухопутных войск и флота. Такая операция может рассмат- риваться как сложная ситуация. Вот как описывает эту ситуа- цию А. А. Гречко: «Благодаря точной стрельбе артиллерии удалось разрушить инженерные укрепления противника. Мощные артиллерийские удары дали возможность быстро и без больших потерь выса- дить десантные части в Новороссийском порту. Умелое сочетание элементов внезапности (по сроку, месту и протяженности фронта высадки десантных частей) с приме- 316
нением нового для того времени способа массированного ис- пользования торпедного оружия по береговым объектам и укреплениям ошеломило врага, распылило его силы и не позво- лило быстро организовать повсеместно серьезного противодей- ствия. Новороссийская наступательная операция имела ряд су- щественных особенностей. Так, разобщенность войск 18-й ар- мии Цемесской бухтой, ограниченность доступных путей и на- правлений, малые площади исходных районов диктовали вы- бор направлений главных и вспомогательных ударов. Эти же обстоятельства влияли на состав сил и средств, необходимых для осуществления операции» L Новороссийская операция под- твердила тот факт, что в условиях средних гор и крупного города могут быть использованы все рода войск. Не менее характерной в этом смысле является деятельность командиров отдельных групп, выполняющих единую оператив- ную задачу, но находящихся в тактической изоляции. Руковод- ство такими группами требует предельного использования творческих способностей. Анализируя подобную сложную ситу- ацию, Маршал Советского Союза А. А. Гречко пишет: «...командующий армией (речь идет о действиях 56-й армии в 1943 г. — В. Д., Д. К.) 17 сентября приказал войскам, пресле- дуя отходящего противника, создавать ударные группы на ос- новных направлениях. В их задачу входило: пробивать оборо- ну врага на его промежуточных рубежах и последующим вклинением в тыл отоезать противнику пути отхода и уничто- жать его по частям. Командующий армией потребовал, исполь- зуя отсутствие сплошного фронта у противника, смело выбрасывать в его тыл подвижные отряды и группы авто- матчиков с задачей, создавая панику в обороне врага, про- кладывать пути для ввода ударных групп на основных направ- лениях» 1 2. В ситуациях такого типа электронный помощник может быть незаменимым средством творческого общения команди- ров и их оперативного сотрудничества в условиях неопределен- ности обстановки, разобщенности и неожиданности, 4. СОРАТНИК Электронный помощник не способен самостоятельно пред- лагать (а тем более принимать) оперативные и организацион- ные решения. На рис. 74 показана схема, в которой комплекс автоматизации выполняет во всей последовательности функции 1 А. А. Гречко. Битва за Кавказ. М., Воениздат, 1967, стр. 379. 2 Т а м же, стр. 383. 317
во подготовке и принятию решения под непрерывным контро- лем и при участии операторов, которые могут использовать машинные результаты па любом этапе, могут внести новые идеи или поправки, но не обязаны участвовать в выработке машинного решения. Схема имеет три канала: два решающих и обучающий. Один из решающих каналов автоматический, машинный, второй — «эвристический», операторский. Машинный канал анализирует входную информацию и информационные решения, готовит варианты оперативных (организационных) решений, выбирает критерии, оценивает эффективность, Рис. 74. Схема электронного соратника: 1 — входные данные; 2 — подготовка информаци* онного решения; 3 — подготовка вариантов опе- ративных (организационных) решений; 4 — оцен- ка эффективности; 5 — представление решения; 6 — командир; 7 — подготовка задачи; 8 — подго- товка входных данных; 9 — анализ результатов решения; 10 — рекомендации по обучению оптимизирует решение. Такие же функции выполняет оператор- ский канал. Между ре- шающими каналами предусматривается пе- рекрестное взаимодей- ствие: выход каждого блока связан с после- дующим блоком как своего, так и соседнего канала. Операторы мо- гут пользоваться всеми средствами автоматиза- ции для консультации и помощи, но решения вырабатывают неавто- ' матически. Окончатель- ное решение прини- мается командиром с учетом или на основа- нии результатов, вы- данных обоими канала- ми: «волевое действие» в машинном канале за- меняется «пороговым действием», сравнением выходных вели- чин с порогами или нескольких величин между собой. Пороги выставляются заранее, но их величина может изменяться в за- висимости от результатов работы операторского канала. Следо- вательно, машинный канал реализует сформулированное зара- нее или в процессе работы волевое действие. Обучающий канал предназначен для создания тезауруса в каналах и для их тре- нировки на задачах нарастающей сложности. Обучающие зада- чи должны учитывать новые достижения военной науки, по- требности практики и перспективу. Обучение включает состав- ление таких задач, анализ решений, выявление недостатков, выработку указаний боевому расчету командного пункта, вне- сение изменений в программу. Операторам второго канала по- 318
ручать этого нельзя: выполняя аналогичную функцию, они неизбежно будут навязывать свою идеологию и методологию, переделывать машинный канал по своему подобию и в конце концов превратят его в свою бледную копию. Специальная группа, на которую возложено обучение схемы, будет сама обу- чаться, совершенствоваться, обнаруживать новые, иногда не- ожиданные результаты, искать причины их появления и при- думывать новые задачи. Трехканальная структура обеспечивает независимость фор- мализованных (традиционных), интуитивных (творческих) ме- тодов подготовки решений и обучения. Основная идея состоит в том, чтобы в любом случае обеспечить своевременное рабо- тоспособное решение, а если будет выработано оригинальное, творческое решение, то учесть его. Совместный анализ реше- ний, выработанных двумя каналами, может стимулировать бо- лее эффективное решение, которое предложит командир. Роль обучающей группы велика, она состоит не только в непрерыв- ной корректировке программ и подготовке операторов, но и в осуществлении определенной оперативной идеологии, органи- зации совершенствования, срабатывания и взаимного стимули- рования алгоритмического и эвристического каналов. Главными достоинствами схемы является взаимное стиму- лирование каналов и взаимный контроль. Оператор может предложить самое невероятное решение без опасения за по- следствия: все подвергается по крайней мере двукратной про- верке. Соревнование между каналами и наличие различных вариантов наталкивают операторов на новые идеи. Взаимодей- ствие каналов сокращает сроки подготовки решения. Комплекс автоматизации, охватывающий всю систему командных пунк- тов, не обязательно во всех звеньях должен содержать элект- ронных соратников. Может быть, на определенном этапе, в каких-то (по-видимому, низших) звеньях управления при- дется иметь «консультантов», в более высоких звеньях — «по- мощников», в еще более высоких и ответственных звеньях — «соратников». Применение «соратников» в низших звеньях на современном этапе развития техники сталкивается с большими трудностями конструирования, наладки и отработки много- связной системы, включающей людей; системы, которая должна работать в напряженной обстановке и острого дефицита време- ни. Впрочем, это преходящие трудности. При наличии высокоинформативных каналов связи элек- тронный соратник может обслужить (по крайней мере вычи- слительным машинным каналом) нижестоящие формирования. Поэтому комплекс автоматизации в целом расширяет свои функции соратника на все формирование, несмотря на то что техническое оборудование низших звеньев управления может долго сохраняться на более низком уровне. Трудно предска- зать, какова будет компетенция электронного соратника и 319
насколько глубоким окажется его влияние. Однако ясно, что ра- ботоспособное решение обеспечивается всегда и что творческие силы командира и штаба в максимальной степени освобожда- ются от технологических функций. Обучению и самообучению «соратника», расширению его тезауруса и программ будет со- путствовать общее совершенствование средств автоматизации и развитие группового интеллекта.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Научно-техническая революция охватила все области чело- веческой деятельности, и в первую очередь военную. Появле- ние современных средств вооружения большой разрушительной силы чрезвычайно усложнило работу командиров и начальни- ков всех степеней. Резко сократилось допустимое время подго- товки решений и неизмеримо повысилась ответственность командиров за принятые решения. Дальнейшему развитию боевых и технических средств со- путствует увеличение объема информации, которую необходи- мо принимать и обрабатывать для принятия решений. Военная деятельность требует научного подхода при решении как тео- ретических, так и практических задач. «Научный подход предполагает целеустремленное планиро- вание научной работы в интересах концентрации главных уси- лий на решении основных фундаментальных и прикладных проб- лем; проведение научных исследований в целях создания но- вых образцов вооружения и боевой техники, разработки наибо- лее эффективных способов использования сил и средств в бою, операции и войне в целом; изыскание прогрессивных форм и методов обучения и воспитания личного состава армии и фло- та; быстрое внедрение результатов исследований в практику военного дела; своевременное обобщение и распространение предового опыта боевой, политической и оперативной подготов- ки войск и штабов. Следует по-настоящему глубоко понять, что ныне сложи- лось новое соотношение между наукой и производством, нау- кой и военной практикой. Вместе с превращением в непосред- ственную производительную силу наука заняла также место 321
одного йз решающих факторов завоевания победы в современ- ной войне. • Научный подход к решению всех вопросов военного строи- тельства стал властным требованием времени» !. В сложной обстановке наиболее эффективны решения, ко- торые основываются на перспективных идеях, порожденных глубокими знаниями, воинским талантом и творческим подъ- емом. Вместе с тем процесс подготовки решения всегда включает технологию, не связанную с творчеством, но требующую боль- шой затраты сил и времени: обработку, сжатие, преобразование и представление информации, выполнение различных расчетов по распределению ресурсов, оценку эффективности боевых дей- ствий и т. д. Объем технологии неуклонно растет и начинает превосхо- дить информационные возможности человека. Противодейство- вать этому можно только путем широкого повсеместного при- менения средств автоматизации, которые примут на себя все технологические операции по подготовке решений. Главный материально-технический фактор автоматизации и научно-технической революции — электронные вычислительные машины — быстро совершенствуется. В течение последних двух десятилетий произошла смена трех поколений ЭВМ, внед- ряется четвертое поколение, техника стоит на пороге пятого поколения ЭВМ. Непосредственно пользоваться ЭВМ сможет любой человек, и это решающим образом повлияет на весь уклад военной деятельности. ЭВМ получат такое же распро- странение, как телефоны, и станут помощниками человека в творческом труде. Применение дистанционных пультов и блочных программ позволит работать' с ЭВМ в разговорном режиме и даже в еще более быстром темпе. Во всем мире в стадии разработки нахо- дится много систем, рассчитанных на такой режим и на ис- пользование общедоступных языков, приближающихся к ес- тественным. Внедрение средств автоматизации — сложная и кропот- ливая работа, в которой много творческих взлетов, но еще 1 А. А. Гречко. На страже мира и строительства коммунизма. М., Воениздат, 1971, стр. 58. 322
больше повседневного труда. Это прежде всего практическая работа. Методическая основа, на которой развивается автоматиза- ция, требует научного обоснования и подробной разработки. Она своеобразна и не может ограничиться копированием чело- веческого поведения. Наука должна вносить ясность, строгость, вскрывать зако- номерности процессов и явлений и в конечном итоге — внести практически целенаправленную завершенность в представле- ния. Это дается точным знанием. Только владея наукой, можно эффективно внедрить автоматизацию в практику. Автоматизация технологической части процесса подготовки решений — только первая часть проблемы. Значительно важ- нее и перспективнее, но неизмеримо сложнее вторая ее часть — автоматизация творческого труда. Общая методология решения задач требует интенсивного развития. В первую очередь это касается теории решения не- доопределенных задач. Потребуется создание общетеоретиче- ской базы, и в первую очередь конкретизация методов: их клас- сификация, детализация, доведение до машинных программ. Построение программ потребует развития математического аппарата, а может быть, и создания нового аппарата, позволя- ющего включить в рассмотрение качественные факторы. По мере совершенствования теории, техники и накопления опыта уровень творческих процессов будет повышаться за счет того, что часть задач, которые ранее считались творческими, будут подробно исследованы, отработаны и станут нетворче- скими, технологическими. Их решение перейдет к вычисли- тельным машинам. За счет этого высвободятся силы и время. Часть сил пойдет на формализацию и отработку творческих задач, в результате чего они станут доступными для машинного решения; другая часть будет обращена на расширение мас- штабов творческой деятельности. Творческие возможности человека будут возрастать и рас- ширяться по мере его высвобождения от технологических функций и передачи вычислительным машинам отработанных задач. Создавая новые решающие системы и совершенствуя их, ^eaow будет разреветься я соверщецстврврться сам» 323
Не исключено, что это развитие пойдет не только за счет использования огромных функциональных резервов мозга, ис- тинного объема которых мы пока не в состоянии оценить, но и по пути формирования новых физиологических ресурсов, изме- нения морфологии мозга, целенаправленной и, возможно, очень быстрой его эволюции. Этот процесс может оказать благотвор- ное влияние на весь биологический вид. Грандиозность подобной перспективы трудно представить, и одна из задач науки состоит в проведении соответствующих исследований. Обработка информации на уровне понятий уже в ближай- шее время станет обыкновенным делом. Благодаря автоматиза- ции могучим фактором прогресса станет коллективное мышле- ние. Объединенный опыт, совместная деятельность и интеллек- туальная интеграция командиров, операторов и инженеров при анализе ситуаций и подготовке решений неизмеримо обогатят человеческие возможности и создадут новые перспективы про- гресса. При этом творчество будет идти всегда впереди технологии, так же как искусство идет впереди ремесла. Этот процесс нескончаем и неисчерпаем, как всякий поиск истины и совершенства.
ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Предисловие ..................................................... 3 Введение ........................................................ 9 Часть I МЕТОД Глава 1. Модель мышления ................................... 21 1. Структура модели .................................... — 2. Эмпирическое мышление .............................. 27 3. Аксиоматическое мышление............................ 30 4. Диалектическое мышление ............................ 34 5. «Модель вдохновения»................................ 41 6. Выводы ............................................. 48 Глава 2. Классификация решений......................... . 49 Глава 3. Информационные решения....................... 58 1. Основные идеи........................................ — 2. Метод сопоставления................................. 68 3. Метод фильтрации.................................... 73 4. Метод распознавания ситуации ....................... 77 5. Примеры ........................................... 85 Глава 4. Организационные решения........................ 90 1. Структуры ........................................... — 2. Распределение функций............................... 97 3. Методы подготовки ................................. 100 Глава 5. Оперативные решения........................... 111 1. Проблема .......................................... — 2. Эвристические программы ........................... 114 3. Эволюционное моделирование ........................ 127 4. Общая теория....................................... 129 5. Игры .............................................. 137 Глава 6. Коллективная деятельность..................... 146 1. Основные особенности................................. — 2. Коллектив «руководитель — подчиненные»............. 152 Виды и структуры . , , j. 156 325
Стр. Глава 7. Идеальная система и реальные возможности .... 168 1. Желаемое и достижимое............................... — 2. Предельность интеллекта.... 175 3. Синтез ........................................... 180 4. Воля ............................................. 184 Часть II АППАРАТ Глава 8. Язык.............................................. 187 Глава 9. Формализация ...................................... 197 1. Определения ........................................ — 2. Упорядочение ....................................... 199 3. Топология ....................................... 205 4. Метрика ........................................... 208 5. Разработка категорий ............................... 211 Глава 10. Теория операций................................... 219 1. Факторизация .................................... 2. Гипотезы ....................................*.... 225 3. Оценки ........................................... 236 4. Оптимизация ...................................... 247 5. Моделирование .................................... 249 Часть III ТЕХНИКА Глава 11. Вычислительные системы...................... 252 1. Вводные замечания .................................. — 2. Элементы ЭВМ...................................... 253 3. Машинная математика............................... 259 4. Структуры ........................................ 263 Глава 12. Средства общения............................ 280 Глава 13. Информационно-поисковые системы ............ 292 Глава 14. Комплекс автоматизации..................... 308 1. Очерк технологии ................................ — 2. Консультант ...................................... 311 3. Помощник ......................................... 314 4. Соратник ......................................... 317 Заключение 321
В. Дружинин, Д. С. Конторов ИДЕЯ, АЛГОРИТМ, РЕШЕНИЕ Редактор И. К. Вильчинский Технический редактор Е, К. Коновалова Корректор В. В. Квятковская Г-10760 Сдано в набор 18.2.72 г. Подписано к печати 9.10.72 г. Формат бумаги G0X901/!, 20*^ п. л. 20,5 усл. п. л. 20,739 уч.-изд. л. Бумага типографская № 1 Тираж 30 000 Цена 1 р. 33 коп. Изд. № 5/2914 Зак. 647 Ордена Трудового Красного Знамени Военное издательство Министерства обороны СССР 103160, Москва, К-160 2-я типография Воениздата Ленинград, Д-65, Дворцовая пл., 10.
В. В. Дружинин, Д. С. Конторов. Д76 Идея, алгоритм, решение (Принятие решений и автоматизация). М., Воениздат, 1972. 328 стр. В книге излагаются принципы, методология и перспектива автоматизации процесса принятия решения. Исходя из трактовки решения как мотивированного волевого действия строится модель, на основании которой разрабатываются различные стороны авто- матизации. Книга состоит из трех частей. В части I рассматриваются ме- тодические вопросы; обосновываются различные подходы к подго- товке и оценке решения. В части II рассматривается формальный и неформальный аппарат, который может применяться в системе «люди и вычислительная машина> при подготовке решений. Часть III посвящена описанию технических средств и обзору перспектив. Приведены принципы построения программ, которые могут быть использованы при постановке ряда конкретных задач. Книга рассчитана на широкий круг читателей — командиров, операторов и инженеров, желающих пополнить и углубить свои знания в области применения средств автоматизации для подго- товки решений, 1-12-4 92-72 355.03