Author: Растригин Л.А. Граве П.С.
Tags: кибернетика психика современная кибернетика психическая деятельность
Year: 1975
Text
62-SCJ
P24-
Л. РАСТРИГИН,
П. ГРАВЕ
КАК ОНА ЕСТЬ
(КИБЕРНЕТИКА И ПСИХИКА)
IP ООН
Москва. «Молодая гвардия». 1975
6Ф0.1
P24
Растригин Л. А. и Граве П. С.
Р24 Кибенертика как она есть. М., «Молодая
гвардия», 1975.
208 с. с ил. (Эврика).
Эта книга о путях развития современной кибернетики.
Родившись на стыке наук, она продолжает интересоваться
«стыковыми» проблемами. О таких проблемах, связанных,
с одной стороны, с формулированием целей управления, а с
другой — с психической деятельностью людей,
рассказывают доктор физико-математических наук, профессор
Л. Растригин и кандидат медицинских наук П. Граве.
6Ф0.1
60200-250
Р 078(02)^75Г103 75
© Издательство «Молодая гвардия», 1975 г.
ОТ АВТОРОВ
Пользуясь железными
дорогами, сберегай и бричку.
К. Прутков
О кибернетике пишут и говорят много. Большинство
этих книг, статей и разговоров посвящено ее успехам и
радужным перспективам. Мы тоже верим в блестящее
будущее кибернетики и именно поэтому решились
заговорить о ее... трудностях.
Кибернетика — наука молодая, ей еще нет и
тридцати лет. Так что ее возраст не только по существу, но
и юридически относится к молодежному. Кибернетика —
наука дерзкая и задиристая. У нее до всего есть дело и
на все есть собственная — «кибернетическая» — точка
зрения, часто идущая вразрез с традиционной. Поэтому
кибернетик обязан быть не только умным,
проницательным и т. д., но и смелым.
Все это очень привлекает молодежь. Образ
молодого бородатого кибернетика, шутя вторгающегося в
тайны неизведанного, давно бродит по страницам
молодежных газет и журналов. Но действительность оказывается
более сурова. Современная кибернетика испытывает
трудности, и немалые. Это не только трудности роста,
столь обычные при быстром развитии научных
направлений. Это прежде всего трудности идей. Теперь, как
никогда, кибернетика нуждается в новых идеях, которые
бы позволили создавать эффективные системы
управления, способные решать сложнейшие проблемы,
выдвигаемые наукой, техникой и нашим народным хозяйством.
Так, сейчас в нашей стране создаются сотни
автоматизированных систем управления. Каждой из них
суждено управлять чрезвычайно сложным объектом — от
технологического процесса до экономики области или
республики. Создание и эксплуатация таких
грандиозных систем управления требует огромных затрат.
Поэтому так важно, чтобы они были бы высокоэффективны.
И именно здесь испытываются наибольшие трудности.
Дело в том, что эффективность системы управления
существенно зависит от степени ее
«интеллектуальности». Это заставляет проектировщиков сложных систем
управления обращаться к проблеме искусственного ин-
3
теллекта — новому направлению в кибернетике,
которому, по-видимому, суждено разрешить ее трудности.
Ценность этого направления заключается прежде всего
в том, что оно позволяет нам использовать результаты
наблюдений за работой психики — наиболее
совершенного аппарата управления поведением.
Именно поэтому из многих областей знания, куда
вторгается кибернетика и откуда она черпает свои идеи,
мы выбрали психику и ввели в книгу главы,
посвященные психике и ее патологии. Анализ психических
процессов позволяет вскрыть принципы работы психики,
с тем чтобы использовать их при создании систем
искусственного интеллекта и в конечном счете в системах
управления сложными объектами.
В этой книге авторы следуют совету К- Пруткова,
цитированному в эпиграфе. Этот совет можно
модернизировать так: «Пользуясь кибернетикой, не забудь и о
психике».
Идет XXIV съезд нашей партии. На трибуне
Генеральный секретарь ЦК КПСС Леонид Ильич Брежнев.
В своем докладе он большое место уделяет проблеме
управления:
«...в последнее время, — отмечает он, — серьезно
расширились возможности улучшения управления. Это
связано с повышением уровня знаний и
профессиональной подготовки наших кадров, широких масс
трудящихся, с быстрым развитием науки управления и
электронно-вычислительной техники».
Здесь установлена четкая связь между управлением
нашей страной и электронными вычислительными
машинами (ЭВМ). Но чтобы управлять с помощью ЭВМ,
нужно не только хорошо понимать, что такое
управление, но и суметь «научить» ЭВМ управлять. Этим и
занимается кибернетика.
Просто это или сложно? Да как сказать! Во всяком
случае, авторы дали такое название первой главе не для
того, чтобы испугать, а лишь не разочаровывать
излишне доверчивого читателя.
1. ВНАЧАЛЕ БЫЛО ИМЯ...
...В пламени свечи сгорел еще один мотылек. «Как
странно, — подумал Андре. — Все живое так
тщательно сохраняет и оберегает свою жизнь. А эти словно
5
обезумели. Что это? Неосторожность? Незнание? А
может быть, стремление? В огне действительно есть что-то
привлекательное! Что-то?» — Андре усмехнулся. Всю
жизнь он воевал с этим «что-то». И вот к старости
снова возникают мысли, которые в молодости были
результатом незнания, а сейчас?.. «Может быть, я потихоньку
выживаю из ума?» — невесело подумал Андре.
Он вспомнил, как четырнадцатилетним мальчишкой
изводил взрослых вопросами. Их было много, очень
много! На них не было ответа в детских книжках, которые
ему подсовывали родители и учителя. Да и сами они
мало что умели ему объяснить. В аристократических
домах самым серьезным занятием были сплетни и
анекдоты из жизни двора. Поэтому, когда Андре попалась
«Энциклопедия» Д. Дидро, он понял, что эти 20 пухлых
томов многое изменят в его жизни. Так и произошло.
Сумятицу мальчишеских вопросов, фантазий и
гипотез усмирял строгий и мудрый учитель. Он не допускал
объяснений типа «так бог устроил» или «богу ведомо»,
столь любимых в отчем доме и школе. На каждый
вопрос был или должен быть точный и однозначный
ответ — вот чему учил Дидро. Никаких «что-то», «как-то»,
«почему-то», а только «так», «потому, что» и «оттого,
что».
После словоблудия средневековой схоластики,
которую его заставляли учить в школе, такой подход был
как летний дождь, после которого мир сверкал
четкими и яркими гранями точных ответов.
Так проходило становление великого ученого Андре
Мари Ампера, имя которого сейчас известно каждому
школьнику, а сто пятьдесят лет назад стояло в ряду
«Бессмертных» — членов Французской академии наук.
За свои работы в области физики и математики он был
признан современниками и увековечен потомками. Имя
его поставлено рядом с именем великого Вольты.
Но всеобщее признание и громкая слава мало
трогали А. Ампера, хотя иногда и льстили самолюбию. Его
путеводной звездой была сверкающая истина, с
блеском которой его познакомил Д. Дидро. Только строгий
опыт, только точный математический расчет и никаких
«что-то». Это был не просто метод, это был образ
мышления.
И вот на склоне лет он занят философией науки.
Свой огромный опыт он вкладывает в систематику на-
6
уки своего времени и... будущего. Это последнее
обстоятельство смущает старого ученого. С одной стороны, он
считает себя вправе говорить о том, чего нет, но будет,
должно быть; что нарождается, но еще не родилось. Это
он хорошо понимает. С другой — на него со стены
строго смотрит старец с юношескими глазами, его бог и
учитель Д. Дидро. Вспомнилось его язвительное
замечание о схоластах, которые регистрируют не явления,
следующие из опыта, а плачевное состояние своих мозгов.
«Вот и я, кажется, занялся этим же», — смущенно
подумал А. Ампер.
«Но ведь должно быть что-то, что заставляет
мотылька лететь именно в эту сторону, а не в другую, —
ожесточенно думает А. Ампер. — Не бог же!..»
Он давно задумывался о причинах движения. Далеко
не все из них можно было объяснить. Причина падения
камня ясна — отсутствие опоры и закон всемирного
тяготения. Здесь все просто. А причина движения
корабля? Сила ветра или пара! Но ведь этого мало. Кроме
того, обязательно нужен умелый навигатор, кормчий,
который приведет корабль в порт назначения. Значит,
капитан является причиной движения корабля? Нет,
не то. Надо подойти с другого конца.
А. Ампер теребит свои курчавые волосы и, как
всегда в трудные минуты, строит свои рассуждения по
строгим правилам Д. Дидро. «Если нужно найти
причину какого-то явления, то следует сопоставить все
известные случаи наблюдения этого явления и найти в них
нечто общее. Это нечто и будет содержать искомую
причину».
«Ну что ж, — думает А. Ампер, — рассмотрим полет
мотылька и движение корабля. Что в них общего,
кроме механического перемещения? У корабля есть цель,
которую знает капитан. Есть ли она у мотылька? Нет
у него цели. А что может быть у мотылька, что
заменяет ему цель? Потребности. Но ведь цель капитана тоже
определяется какими-то потребностями. Следовательно,
и корабль и мотылек движутся в определенном
направлении благодаря потребностям. Стоп! Здесь что-то есть!
Осталось замкнуть цепь от потребностей к движению».
Как и чем связываются потребности и движение,
направленное на удовлетворение этих потребностей? Ведь
потребность неосязаема, нематериальна. Здесь А. Ампер
снова испуганно взглянул на строгий портрет Д. Дидро.
7
Но мысль была слишком увлекательной. От нее веяло
холодком ереси, которая (это уж он хорошо знал)
всегда предшествует открытиям. Он усмехнулся,
представив, как едко его высмеял бы Д. Дидро за подобные
рассуждения, но уже был не в силах.
«Между потребностями и движением должен
существовать механизм, переводящий непонятные
потребности в четкие команды «капитана» и сокращение мышц,
определяющих направление полета мотылька».
А. Ампер закрыл глаза и попытался представить, как
потребности (они ему почему-то представлялись в виде
крылатых озорных мальчишек из детской книжки)
могут определять движение. Вот они нашептывают кому-
то свою волю, и этот «кто-то», восприняв ее как
собственное желание, начинает управлять своими
подчиненными мускулами или матросами, которые и создают
нужное движение. Управлять? Как необычно
применение этого понятия к мускулам! (Заметим, что в те
времена понятие «управление» было в основном связано
с государственной деятельностью и больше соответство-
8
вало понятиям править, господствовать, царствовать,
княжить, то есть диктовать свою волю людям, живущим
на определенной территории.)
«Если суметь, — продолжал размышлять А. Ампер, —
управление отделить от объекта, так сказать, выделить
его в чистом виде, как требует наука, то можно
исследовать его возможности, а может быть, и законы. Тогда
должна быть наука об управлении! Управление не
только государством или отдельными провинциями, а
управление вообще!»
От этой мысли захватило дух. Но тут же А. Ампер
представил, как его коллеги по академии (или по
«бессмертию» — как ехидно любил выражаться его врач)
отнесутся к науке об управлении. Философ начнет с
похвал своему коллеге, а потом в заключительной
фразе наверняка заявит, что А. Ампер хочет подменить
господа нашего, так как только в его (бога) воле наши
цели, стремления, потребности и поступки. Но с
философом можно не считаться. Значительно хуже будет,
когда Великий Математик укоризненно спросит, можно ли
измерить управление, каковы его постулаты или, на
худой конец, можно ли к нему применить хотя бы самый
примитивный математический аппарат? И в ответ на
молчание предложит передать вопрос на рассмотрение
богословского факультета. Этого А. Ампер не
переживет. Более того, неизбежен вопрос: «А управление чего
рассматривает эта новая наука?» Ответ: «Всего» —
немедленно подхватит бульварная пресса, и пойдут
сплетни, анекдоты, карикатуры...
«Нет, — подумал А. Ампер. — У меня слишком
мало наблюдений. Только интуиция. А кто в наше время
ей верит? Нужны эксперименты, много экспериментов,
очень много экспериментов, и только тогда можно
что-то говорить. А пока... Пока нужно связать
управление с определенным предметом — объектом
управления».
И твердой рукой он написал: «Кибернетика — наука
об управлении... — Вздохнул и добавил: —
...провинциями». Да, пока провинциями!
Так родилось имя не существующей еще науки.
Стоит ли напоминать, что «кибернос» по-гречески означает
«кормчий». И если перевести слово «кибернетика» на
русский язык, то получится что-то вроде «кормчеведе-
ния» или «навигаторики», что навек связало бы эту науку
9
с вождением кораблей. Но, к счастью, первая книга об
этой науке на русском языке вышла со словом
«кибернетика», и оно сразу и прочно вошло в наш обиход.
2. А ЗАЧЕМ, СОБСТВЕННО,
НУЖНО УПРАВЛЕНИЕ?
(ПЛАН ОДНОГО
ЭКСПЕРИМЕНТА)
Все мы хорошо образованны и достаточно
воспитанны, чтобы понимать важность и нужность управления
в нашей жизни. Считается, что управление всегда
«повышает», «улучшает», «поднимает» и т. д. все, что нам
нужно, и настолько, насколько возможно. Это азбучные
истины, и, пожалуй, никто из нас не вздумает
усомниться в необходимости управления.
А зря! Чтобы глубже понять необходимость
управления, давайте на минуту усомнимся в его
целесообразности и... изобретем прибор «анархизатор» типа ГХ-2,
то есть генератор хаоса — модель вторая. Хаос и
анархия, как известно, являются антиподами
управления, и поэтому наш анархизатор уничтожает
управление.
Но почему наша модель имеет порядковый номер
два? Да потому, что ГХ-1 (его первую модель)
изобрела сама природа, когда запустила в действие так
называемое «второе начало термодинамики». Как известно,
второе начало термодинамики, или просто «второе
начало», утверждает, что всякая автономная физическая
система, то есть система, полностью изолированная от
всякого рода воздействий извне, со временем может
только разрушаться. Почему? Да потому, что против
разрушения нужны усилия. Извне помощи не получишь,
так как система автономна. А если она перейдет на
«самообслуживание», то это может несколько повысить
организацию какой-то части автономной системы, но при
обязательном условии, что остальная ее часть
разрушится еще больше. Таков неумолимый закон природы!
В технике процессы, вызываемые вторым началом,
называют амортизацией, в химии —■ деструкцией, в
биологии — старением, а после смерти — некрозом. Второе
начало — всеобщий закон. Еще не обнаружено ни
одного случая, ни одной автономной физической системы,
10
где бы он не действовал. Эта неумолимость второго
начала, его постоянство делают его грозным оружием
природы против автономности.
Таким образом, действие второго начала можно
представить как результат излучения некоторого
фантастического прибора — анархизатора, или генератора хаоса,
который изобрела и пустила в действие сама природа.
Этот первый генератор анархии страдает всеми
недостатками первых разработок. Так, он имеет малую
мощность, неуправляем (его даже нельзя выключить,
нельзя усилить или уменьшить его излучение). Да и само
излучение не направленно, а распространяется повсюду
совершенно равномерно. Этими недостатками первого
варианта ГХ люди научились пользоваться. Так,
маломощность ГХ-1 преодолевается управлением, то есть
упорядочением, а равномерность распространения
излучения гарантирует, что управление в любой точке
вселенной одинаково эффективно (или неэффективно —
в зависимости от того, насколько хорошо оно
организовано).
Наша новая модель генератора хаоса
модернизирована и обладает рядом ценных преимуществ. Она
снабжена рефлектором направленного действия, благодаря
которому излучение хаоса можно сосредоточить на
желаемом объекте. ГХ-2 позволяет изменять не только
направление луча анархии, но, снабженный ручкой силы
анархии (по типу ручки громкости у телевизора),
позволяет изменять силу анархизации и величину ее
воздействия на объекты от нуля до максимума.
Поставим эту ручку на нуль и включим анархиза-
тор — пусть пока прогревается. Сами же попытаемся
выяснить вопрос: а зачем, собственно, нужно
управление? Для этого поставим эксперимент. План его таков —
посмотрим на процесс постепенного уничтожения
управления. Разница в поведении объектов до облучения
(анархизации) и после и даст нам информацию о роли
управления.
Но это также еще не ответ на вопрос, вынесенным
в название данного параграфа. Его даст сам
эксперимент. И прежде чем его начать, давайте разберемся
в том, что же такое управление. Разобраться в этом
необходимо хотя бы для того, чтобы правильно
истолковать результаты эксперимента. Но еще прежде следует
исследовать объект приложения управления. Итак...
11
3. ЧТО ТАКОЕ «ОБЪЕКТ»?
Все окружающие нас предметы взаимодействуют
друг с другом, подчиняясь известному философскому
закону о всеобщей связи и взаимообусловленности
вещей в природе.
Интересующий нас предмет (причина интереса
может быть различна) мы будем называть объектом, а все
остальные предметы, взаимодействующие с ним,
назовем средой. Этим наш мир разделится на две неравные
части — объект и окружающая его среда (мы сами при
этом попадаем в среду).
Очевидно, что среда воздействует на объект, а
объект, в свою очередь, влияет на среду. Эти
взаимодействия могут быть самыми различными — физическими
(гравитационными, температурными, механическими и
т. д.) и информационными, то есть сигнальными.
Взаимодействие объекта со средой удобно изобразить в виде
схемы, приведенной на этой странице. Здесь объект
представлен в виде прямоугольника с двумя стрелками.
Стрелка А символизирует воздействие среды на объект,
а стрелка Б — действие объекта на среду.
Приведем примеры таких взаимодействий.
Пусть объектом будет обычный радиоприемник. Его
воздействие на среду имеет акустический характер
(стрелка Б), а среда (это мы) по каналу Л настраивает
его на станцию, изменяет уровень громкости, тембр
передачи и т. д. (стрелка Л).
Если в качестве объекта выбрать завод, то стрелкой
Л обозначаются материалы, полуфабрикаты, энергия и
всякого рода ресурсы, поступающие на завод, а
стрелкой Б — готовая продукция.
12
Если же объектом выступает животное, то состояние
ср?цы оно воспринимает своими органами чувств
(рецепторами) по каналу А и воздействует на нее с
помощью своих мускулов по каналу Б, то есть или
"изменяет эту среду, или изменяет свое положение
относительно среды, что эквивалентно ее изменению.
Подобных примеров можно привести много.
Предлагаем читателю самому продолжить этог список,
придумать примеры объектов и проанализировать их
взаимоотношения со средой.
Но объект не является чем-то раз и навсегда
заданным, неизменным, а подчиняется нашим потребностям,
нашим желаниям и целям. Так, например, завод с точки
зрения разных целей коренным образом изменяет
характер своего взаимодействия со средой. Министерство его
рассматривает как преобразователь выделяемых ему
ресурсов (А) в готовую продукцию (Б), медицинская
служба — как генератор травм и несчастных случаев,
рабочий (мы намеренно огрубляем схему) — как
преобразователь своего труда (А) в зарплату (Б), а для
санэпидстанции завод — это источник отходов, которыми
13
он по каналу Б засоряет окружающую среду, за что
завод штрафуется по каналу А.
Теперь естественно задать вопрос: а зачем выделять
объект из среды? Какова цель такого его
представления?
Наша цель (авторов) связана с анализом процесса
управления, поэтому мы выделяем объект из среды
с целью управления им. Именно это обстоятельство
определяет объект и специфику его взаимодействия со
средой. Это уже не просто объект, а «объект
управления».
Теперь естественно задать вопрос:
4. А ЧТО ЖЕ ТАКОЕ
«УПРАВЛЕНИЕ»?
Как вы думаете, что объединяет так называемого
«демона Максвелла», терморегулятор, дворника,
рабочего-станочника, администратора, проектировщика и
научного работника?
Демон Максвелла — фантастическое существо,
придуманное Максвеллом для того, чтобы построить
парадокс, необъяснимый без привлечения понятия
управления. Демон сортирует молекулы газа по скорости.
Для этого он «быстрые» молекулы пропускает в один
отсек ящика, а «медленные» — в другой. В результате
в разных отсеках создается перепад температуры,
который может быть использован для работы тепловой
машины. Так он организует систему и как бы создает
энергию.
Терморегулятор — прибор для управления
температурой. Он работает так. Если температура в комнате
ниже заданной ■— терморегулятор включает
нагреватель, а если выше заданной, то выключает.
Дворник, рабочий-станочник, администратор,
проектировщик и научный работник — люди, выполняющие
определенные функции в человеческом обществе.
На первый взгляд ничего общего между ними нет (их
нельзя объединить даже по принципу материальности,
так как демон, например, — существо сугубо
придуманное и реально не существующее). И все-таки общее
есть!
Общность — в их поведении, целенаправленной дея-
14
тельности — они действуют в направлении достижения
определенных целей. Их поведение направлено на то,
чтобы изменить объект и сделать его более
совершенным, с точки зрения поставленных целей. Все они
являются «управляющими устройствами»!
Общая схема системы управления объектом
показана на приведенном здесь рисунке. Это и есть
знаменитое замкнутое кольцо управления! Для объекта
управляющее устройство является внешней средой (точнее, ее
частью). Стрелка А обозначает воздействие на объект
управляющего устройства. Это канал управления, с
помощью которого и осуществляется управление, то есть
производится целенаправленное изменение объекта.
Однако для этого нужно знать, в каком состоянии
находится объект. Нельзя управлять с «завязанными
глазами». Стрелка Б на нашем рисунке обозначает
канал, по которому управляющее устройство получает
информацию о состоянии объекта, необходимую для
формирования управления.
Отличительная особенность всякого управляющего
«эебв«в»в»|
»ев«»вэеос-е..
eaas
;•••«&••
©•••©©егэ
устройства заключается в целенаправленности
поведения. Его «деятельность» приложена к объекту
управления и направлена к одному: чтобы объект достиг вполне
определенного «идеала», сформулированного в виде
цели. Так, например, цель демона Максвелла —
увеличение концентрации «быстрых» молекул в одном отсеке
ящика, а «медленных» — в другом. Терморегулятор
«стремится» поддерживать температуру в комнате на
заданном уровне (включение нагревателя при снижении
этой температуры и выключение — при перегреве
объекта и являются теми действиями, которые необходимы
для осуществления поставленной цели).
Читатель без труда сможет самостоятельно описать
цели, поставленные перед такими «управляющими
устройствами», как дворник, рабочий-станочник,
администратор и т. д.
Таким образом, управление есть целенаправленное
воздействие на объект. Образуется оно под давлением
двух факторов:
1) информации о поведении объекта, которая
поступает по каналу Б, и
2) цели управления, которую управляющее
устройство получает извне по каналу В (см. рисунок
на стр. 15).
Но для эффективного управления мало знать цель.
Нужно, кроме того, уметь достигать ее, уметь так
воздействовать на объект управления, чтобы в результате
цель была достигнута. А это часто бывает очень
нелегко.
В простейших случаях эта задача решается без
труда. Так, для терморегулятора совершенно ясно, что при
понижении температуры в комнате нужно включать
нагреватель, а не собираться в Африку. Если же
температура стала выше необходимой, следует выключить
нагреватель, а не бежать за мороженым.
Однако подобная простота управления в данном
примере является скорее исключением, чем правилом.
Обычно выяснить, как достичь поставленной цели,
чрезвычайно трудно.
Здесь мы подходим к одному из самых
фундаментальных понятий кибернетики — к понятию алгоритма
управления.
Под алгоритмом управления понимают способ,
правило, инструкцию достижения поставленной цели.
16
Для демона Максвелла таким правилом является
указание о том, что молекулы надо сортировать в
зависимости от их «быстроты». Алгоритм работы
терморегулятора сводится к правилу, по которому он действует.
Дворник достигает цели — чистоты на улице — путем сбора
мусора (его алгоритм — инструкция о том, как
использовать метлу и совок при сборе мусора).
Рабочему-станочнику цель задается в виде чертежа детали, которую
ему следует изготовить. Достигает он ее путем снятия
металла с заготовки при помощи металлорежущего
станка (его алгоритм — правила работы со станком).
Управляющее
устройство
Демон
Максвелла
Терморегулятор
Дворник
Рабочий-
станочник
Администратор
Проектировщик
Научный
сотрудник
Объект
управления
Молекулы в
ящике
Температура
среды t
Улица
Обрабатываемая
деталь
Коллектив
сотрудников
Проектируемое изделие
Модели
явлений
реального
мира (наука)
Цель
управления
Повышение
температуры в
одном отсеке
ящика и
понижение в
другом
Поддержание
температуры на
заданном
уровне t *
Содержание
улицы в
чистоте
Изготовление детали
в
соответствии с
чертежом
Выполнение
коллективом
плана
Выполнение
заданных
требований
Создание
моделей,
адекватных
наблюдаемым
явлениям
Алгоритм
управления
Пропускать «быстрые»
молекулы газа в одни отсек,
а «медленные» — в другой
При t>t* выключать
нагреватель, при t<t*
включать нагреватель
Собирание и уборка
мусора
Срезание ненужного
металла при помощи станка
Подбор кадров, их
расстановка, наказание и
поощрение сотрудников и т. д.
Разработка вариантов и
выбор из них наилучшего
Поиск новых
закономерностей
2 Л. Растригин, П. Граве
17
mm
••oeeeeee*
«•дввввб««*
ягатеа
IE
в!
чшш
Администратор, добиваясь цели — выполнения плана,
использует собственные алгоритмы управления,
простейшим из которых является поощрение и наказание
своих сотрудников в зависимости от их усердия по
достижению поставленной цели. В таблице на странице 17
приведены цели и алгоритмы управления для
рассмотренных выше примеров.
Теперь можно представить общую схему управления
объектом вне зависимости от специфических
особенностей объекта и его управления.
На приведенном рисунке показана такая схема.
Здесь объект взаимодействует со средой по каналам А
и Б. Канал А несет информацию о состоянии среды, а
канал Б — о состоянии объекта. Эта информация
является исходной для синтеза управления. Однако
управляющее устройство получает не всю эту информацию,
а лишь ту ее часть, которую в состоянии измерить
датчики. Датчик Д] информирует о состоянии среды, а
Д2 — о состоянии объекта.
Естественно, что каналы А' и Б'не столь насыщены
18
л
информацией, как А и Б, так как при преобразовании
(а всякий датчик является преобразователем)
информация только теряется. Датчики Д\ и Дг выполняют роль
своеобразных переводчиков с одного языка на другой.
Дело в том, что взаимодействие объекта со средой
можно представить в виде оживленного диалога. Среда
«задает вопросы» по каналу А, на которые объект
«отвечает» среде по каналу Б. Чтобы эффективно управлять
объектом, управляющему устройству необходимо знать,
«о чем разговаривают» объект со средой. А так как
языки у них разные (управляющее устройство в
технических системах обычно говорит на языке электрических
импульсов, а объект со средой чаще всего общается на
языке физических воздействий — сила, смещение,
нагрев и т. д.). Вот и приходится управляющему
устройству обзавестись двумя переводчиками. Один (Д\)
переводит «слова» и «фразы» среды, а другой (Д2) —•
«слова» и «фразы» объекта на язык, понятный
управляющему устройству.
Получив необходимую информацию о поведении
среды и объекта, управляющее устройство воздействует на
объект по каналу В. Целенаправленность этого
воздействия обеспечивается целью (информация о цели
поступает в управляющее устройство по каналу Г), и
алгоритмом управления (стрелка Е на рисунке стр. 18). Эти
данные должны быть заранее заложены» в
управляющее устройство.
Таким образом, чтобы управление могло
функционировать, то есть целенаправленно изменять объект, оно
должно содержать четыре необходимых элемента:
1. Каналы сбора информации о состоянии среды и
объекта (/Г и Б').
2. Канал воздействия на объект (В).
3. Цель управления (Г) и
4. Алгоритм (способ, правило) управления (Е),
указывающий, каким образом можно достичь поставленной
цели, располагая информацией о состоянии среды и
объекта.
Из этих четырех элементов управления в
кибернетике основное внимание уделяется последнему, то есть
созданию алгоритмов управления. Что касается первых
трех элементов, то они обычно выносятся за рамки
кибернетики как науки. Действительно, проблемой сбора
информации занимается наука информатика, передачей
2*
19
информации — теория
связи, организацией
воздействия на объект —
теория следящих систем
(здесь под «слежением»
понимается процесс
реализации в объекте
команд управляющего
устройства). Цель
управления формируется
«заказчиком» системы
управления.
Однако не следует
считать, что процессы
сбора информации, ее
обработки, образования
цели и организации
воздействия на объект
совершенно безразличны
кибернетике. Разумеется,
нет. Они ее интересуют,
но лишь настолько,
насколько они связаны с
созданием, реализацией и
функционированием
алгоритмов управления.
Эффективность
великолепного алгоритма может
быть сведена к нулю за
счет ошибок при сборе и
обработке поступающей
информации, при
неправильно отслеженных
сигналах управления, при
ошибочной цели и т. д.
Поэтому при создании
алгоритмов управления
значительное внимание
уделяется также и тому,
как будет собираться и
обрабатываться
информация о поведении
объекта и среды, как будет
работать исполнительный
механизм, «отрабатывающий» команды управления,
какие цели будут поставлены перед системой
управления. Но, повторимся, центральным звеном во всякой
системе управления всегда является алгоритм.
Выражаясь поэтически, алгоритм является сердцем
управляющего устройства, каналы сбора информации —
его органами чувств, канал воздействия на объект —
его руками, а цель — насущной потребностью
управляющего устройства.
5. ВОСПИТАТЕЛЬНЫЙ
ПРИМЕР
Проиллюстрируем описанную выше схему
управления (стр. 18) на примере воспитания. Как известно,
воспитание ребенка является невероятно трудоемким
процессом управления. О том, что это именно управление,
ни у кого сомнений не вызывает. Действительно, процесс
воспитания сводится к организации таких
целенаправленных воздействий на ребенка, чтобы его поведение
удовлетворяло предъявляемым требованиям.
Пусть схема на стр. 18 представляет собой систему
воспитания. На этом рисунке объектом управления
является наше чадо. Чадо, безусловно, способное, даже
талантливое, можно сказать, гениальное, но... обладающее
рядом несущественных недостатков, которые (как мы
решили) неплохо было бы устранить. При всей нашей
родительской снисходительности к нашим детям редкий
ребенок на все 100 процентов удовлетворяет своих
родителей (одного-двух процентов обычно не хватает).
А если и удовлетворяет, то всегда найдутся соседи,
которые имеют иной взгляд на этот счет и достаточно
часто напоминают нам об этом. И приходится без нужды,
но во имя сохранения мира в доме заниматься
коррекцией поведения своего отпрыска, или, говоря проще,
воспитывать его.
Итак, займемся воспитанием, вооружившись
описанной выше схемой управления.
Мы, как родители, выступаем в почетной роли
управляющего устройства. Наше бедное дитя занимает на
схеме позицию «объекта». Средой являются его
приятели, школа и... двор. Каналы А, Б и В связывают нас,
нашего ребенка и среду в железное кольцо системы
21
управления. Что это за каналы? И для чего они во время
воспитания? Что с ними делать?
Начнем со стрелки А. Это канал связи нашего воспи-
туемого со средой. По этому каналу он воспринимает
мир, приобретает привычки, наблюдает примеры для
подражания. Влияние среды может быть хорошее, плохое,
всякое.
Нам для воспитания крайне важно знать
действительное состояние этой среды, но (увы!) это не наша
среда; о ней мы можем судить лишь косвенным
образом. Способ сбора информации о среде определяется
датчиком Д\, выход которого находится в нашем
распоряжении. Здесь следует помнить об искажениях
(вольных и невольных). Если в качестве такого датчика
выступают приятели нашего ребенка, то сведения о среде
будут (скорее всего) приукрашены. А если соседи, то
этого можно не бояться.
Итак, информация о среде, достоверная в той или
иной степени, поступила к нам. Можно ли начинать
воспитание? Разумеется, нет! Ведь неизвестно, как
ребенок реагировал на эту среду, даже если она была
«плохая». Необходимо получить информацию о состоянии
(поведении) «объекта», то есть о поступках вашего
ребенка.
Его поведение по каналу Б воздействует на среду.
Наблюдать это поведение «в чистом виде» редко
удается, поэтому приходится довольствоваться датчиком Ri,
информирующим о поступках нашего ребенка. Этот
датчик может также вносить значительные искажения.
Если в качестве датчика выступают соучастники
интересующего нас события, то полученным сведениям не
следует слишком доверять.
Таким образом, для получения информации о
состоянии объекта воспитатель (управляющее устройство)
располагает каналом Б'. По этому каналу он получает
сведения о поведении ребенка. Важность этой информации
очевидна. Нам ведь важно знать, привязывает ли наше
чадо консервные банки к кошачьим хвостам, или
является членом кружка юннатов, стреляет ли оно по
окнам из рогаток, или выпускает школьную стенгазету;
так что мы явно заинтересованы в нормальном
функционировании датчика Лч (что не всегда можно сказать
о самом воспитуемом).
Если в мирской суете мы забудем просмотреть днев-
22
ник своего отпрыска, то лишим себя той исходной
информации, на основе которой только и могут
разрабатываться нами «воспитательные мероприятия». При
неисправности этого канала мы неминуемо начнем
действовать невпопад: упрекать во лжи, когда ребенок
говорит правду, покупать ему велосипед, когда он получил
переэкзаменовку на осень, и т. д. Управление окажется
грубо нарушенным, наши воздействия явно
неадекватными. Эффективность управления нарушается и при
сильных искажениях, вносимых ошибками датчика Дг-
Очевидно, что в этом случае воспитание не будет
выполнять возложенной на него функции, так как исходная
информация была ошибочной.
Теперь о канале В. Это канал управления. При
помощи его родитель воздействует на свое чадо, то есть
шлепает его или гладит по головке, в зависимости от
информации, поступаемой по каналам А' и Б', и
представлений родителя о правильном поведении в данной
ситуации. Всякому ясно, что, прерывая этот канал, мы
нарушим процесс воспитания, так как не будет
главного — нашего воздействия на объект.
Но, как это ни покажется некоторым родителям
странным, наличие трех указанных каналов совершенно
недостаточно для эффективного воспитания.
Математики говорят в этом случае, что наличие А', Б' и В
является условием необходимым, но недостаточным. Это
означает, что без А', Б' и В нет управления, но если
А', Б' и В имеются, то этого еще мало.
Для воспитания, кроме указанного, необходимо знать,
чему учить (иметь цель) и как учить (знать алгоритм ее
достижения). Действительно, всякое воспитание
преследует определенные цели. Они могут быть различными,
но всегда отражают существующие нормы поведения
и... идеалы родителей.
Нормы поведения выработаны социальной средой и
несут в себе рациональный опыг, приобретенный
человечеством. Не следует проверять правильность того, что
проверялось неоднократно. Это все хорошо понимают.
С идеалами сложнее. Они часто неосознанны,
размыты, интуитивны, но всегда существуют. Все мы
стремимся к какому-то совершенству. Пусть не слишком
разумному, вычитанному в детстве из романов, или
виденному в юности в кино, или синтезированному по
педагогическим руководствам в зрелом возрасте. Это демониче-
23
ские Онегины или пылкие Ленские, это томные Татьяны
или непосредственные Ольги. Оттенки идеалов могут
быть разные, но почти всегда это Раули в лаковых
сапогах. Что ж, можно простить эти чисто человеческие
слабости родителей иметь в качестве идеала свою
неосуществленную мечту и в своем ребенке исправлять
собственные ошибки.
Итак, цель всякого воспитания —■ это соблюдение
общепринятых норм и стремление к идеалу. Черты его
не всегда четко вырисовываются, что и позволяет иногда
нам утверждать: «А я этого и хотел!»
Излишне говорить, что, не имея идеала, родитель
просто не знал бы, к чему стремиться и как расценивать
те или иные поступки своего ребенка. Говоря совсем
просто, цель в процессе всякого управления (и в том
числе и в воспитании) определяет шкалу ценностей, то
есть постулирует, «что такое хорошо и что такое
плохо». Не имея такой шкалы, нельзя управлять.
Однако и этого мало!
Мало иметь каналы связи с объектом и знать цель —
надо иметь еще и возможности. А возможности
открываются лишь тому, кто знает, как достигнуть цели,
каким образом следует воздействовать на объект с тем,
чтобы его поведение соответствовало бы цели —
идеалу, что нужно делать для достижения этой цели,
получив определенную информацию. Это и есть алгоритм
управления, то есть в терминах педагогики метод
воспитания.
Родитель обязан знать алгоритмы воспитания,
иначе не достигнуть ему своих целей. Эти алгоритмы
выражаются в виде педагогических приемов, которые и
позволяют ему добиваться целей. Здесь следует помнить,
что алгоритм воспитания заключается не в шлепке и
мятном прянике (это работа исполнительных органов),
а в указании, когда и в какой мере их следует
употреблять.
Очень грубая модель алгоритма воспитания такова
(увы, такой алгоритм часто используется родителями):
если ребенок совершил поступок, не совместимый с
родительским идеалом, его наказывают шлепком, а если
он ухитрился угодить родителю — его поощряют
пряником. Такое, с позволения сказать, «воспитание»
скорее напоминает дрессировку, и лишь неограниченная
пластичность детской психики позволяет ему, несмотря
24
на такой алгоритм воспитания, вырасти в человека, а не
оставаться щенком.
Строго говоря, алгоритмы воспитания
разрабатывает наука педагогика, которая дает если не рецепты и
правила, как вести себя родителю в той или иной
ситуации, то, во всяком случае, определяет общие
направления его поведения.
Очевидно, при отсутствии алгоритма воспитания
никакого воспитания быть не может. К счастью, в
распоряжении родителя всегда имеется описанный выше
алгоритм дрессировки, который в сочетании с
неограниченной детской любовью дает какие-то результаты
(а что делать ребенку?). Если же неограниченная
любовь обоюдна, то подобный подход вполне сносен.
Как видно, бедному родителю приходится туго.
Прежде всего ему надо выработать «приличную» цель,
а это очень трудно (почему — об этом мы поговорим
позже). Но этого мало — нужно суметь добиться этой
цели, то есть разработать алгоритм управления. Это
тоже трудно!
Эти две задачи имеют совершенно гигантскую слож-
25
ность, причем первая (создание цели), как ни странно,
значительно трудней второй (создание алгоритма).
Стоит ли удивляться, что родительские решения обычно не
блещут глубиной и своеобразием. Именно поэтому
некоторых пытливых детей не устраивают эти решения, и
им ничего не остается, как придумывать спасительную
проблему «отцов и детей», которая «объяснила» бы
причину их недовольства. А дело вовсе не в этом, а в
увлечении отцов примитивными алгоритмами
воспитания, о которых было сказано выше.
Мы привели этот пример вовсе не для того, чтобы
рекомендовать родителям использовать методы теории
управления в процессах воспитания (хотя это не так уж
бессмысленно). Наша задача значительно скромнее —
показать, что воспитание со всеми его тонкостями и
особенностями является не более чем одним из
частных случаев реализации системы управления, о которой
мы говорили в предыдущем параграфе.
6. НАЧНЕМ ЭКСПЕРИМЕНТ!
Теперь, когда мы разобрались в том, что такое
объект и управление, можно начать эксперимент.
Направим рефлектор анархизатора для начала на
какой-либо простой предмет. Например, карандаш, и
начнем увеличивать мощность излучения, то есть силу
анархии.
Через некоторое время попробуем исследовать
карандаш. С виду он не изменился и пишет нормально.
Стало быть, опыт не удался? Или барахлил анархи-
затор? Нет, все в порядке! Так и должно было быть.
Карандаш не должен измениться под лучом
анархизатора, так как он не имеет управления!
Действительно, наш прибор является генератором
хаоса, который разрушает всякое управление. А если
управления нет, то и разрушать нечего. Поэтому можно
смело направлять его излучение на любые вещи и
предметы, не содержащие управления, — с ними ничего не
произойдет.
А теперь подумаем, что произойдет, если направить
луч анархизатора на объекты, содержащие управление:
радиоприемник, станок-автомат, живой организм.
26
Чтобы нарушить
управление, достаточно
нарушить одну из
следующих четырех его
составляющих:
1. Нарушить каналы
сбора информации о
состоянии среды А' и
объекта В' и тем самым как
бы лишить управляющее
устройство «органов
чувств», без которых оно
управлять не сможет.
2. Перервать канал
управления В и этим
лишить управляющее
устройство возможности
воздействовать на
объект.
3. Воздействовать на
алгоритм управления, то
есть исказить правило,
по которому строится
управление.
4. Воздействовать на
цель управления, то есть
изменить или исказить
цель, к которой
стремится управляющее
устройство. - В этом случае
управление также
перестанет выполнять
возложенные на него функции.
Как видим,
управление довольно уязвимая
штука. Есть много
возможностей его разрушить.
А как действует анар-
хизатор? Если этот
прибор запроектирован
оптимально (а по-другому его
не следовало бы и
делать), то он прежде
всего воздействует на са-
мые слабые звенья управления, то есть те звенья,
которые слабо защищены от всякого рода внешних
воздействий. Известный принцип «где тонко — там и
рвется» применим здесь в полной мере. Именно им
руководствуются злонамеренные лица, добиваясь своих
целей.
7. «СКАЗКА — ЛОЖЬ,
ДА В НЕЙ НАМЕК...»
Рассмотрим процесс анархизаиии системы
управления, описанный А. Пушкиным в известной сказке о
царе Салтане. Великий поэт, по-видимому, хорошо
понимал важность работы каналов А', Б' и В в системе
управления государством и поэтому построил интригу
на анархизации этих каналов отрицательными
персонажами — ткачихой, поварихой и сватьей бабой Баба-
рихой. В этой сказке была описана система
управления, где царь Салтан выступал в роли управляющего
устройства, а его государство вместе с боярами, женой
и сыном были объектом управления.
«В те поры война была», и Салтан, будучи
главнокомандующим, получал информацию о состоянии
своего государства (канал Б) и управлял им (канал В) с
помощью гонцов. Царица спешит сообщить ему (по
каналу Б) радостную весть: «Сына бог им дал в аршин».
Однако канал связи с царем нарушают злонамеренные
«ткачиха с поварихой, с сватьей бабой Бабарихой». Они
...перенять гонца велят;
Сами шлют гонца другого
Вот с чем от слова до слова:
Дальше следует искаженная информация. (Вот она,
анархизация!):
Родила царица в ночь
Не то сына, не то дочь;
Не мышонка, не лягушку,
А неведому зверюшку.
Скажем прямо, дезинформация была подготовлена
блестяще! Обратите внимание — здесь ничего не
утверждается — одни отрицания. Царь был не дурак и едва
ли поверил бы в мышонка или лягушку. А вот
«неведома зверюшка» заставит задуматься даже самого про-
28
свещенного человека, если его беспокоят ревнивые
мысли. Однако царь-отец сумел обуздать себя и мудро
решил пока не принимать крутых мер, а разобраться во
всем самому. По-видимому, втайне он сомневался
в правильности полученной информации и поэтому
не положил ее в основу своих управляющих решений.
Распоряжение «Ждать царева возвращенья...» было
отправлено по каналу Б и имело целью сохранить
«статус-кво» в управляемой системе, то есть государстве.
Но злоумышленники тут как тут. Они анархизируют
самые слабые места в системе управления. Следующий
удар также пришелся по слабому звену — каналу В,
который обслуживал тоже гонец. Сделать это было в
те времена, по-видимому, действительно легко.
Проблема борьбы с алкоголизмом еще не волновала
общественность, и вот результат:
Допьяна гонца поят
И в суму его пустую
Суюг грамоту другую.
Дальше все как по нотам: «Объявили царску волю»
и, ничтоже сумняшеся, совершили варварское
погребение заживо, «потужив о государе и царице молодой»
и... о бочко-таре.
В этой сказке А. Пушкин убедительно показал, как
уязвимость каналов связи управляющего устройства с
объектом управления может быть эффективно
использована для дезорганизации системы управления.
Но почему именно каналы связи стали предметом
интриг бабы Бабарихи? (Едва ли ткачиха с поварихой
додумались бы до этого, здесь видна опытная и умелая
рука, которая была только у сватьи). Ткачиха,
возможно, попыталась бы воздействовать на алгоритм
управления и попробовала бы убедить царя не радоваться
рождению сына, а бояться его, мол, подрастет и
отнимет царство и т. д. Повариха, памятуя, что путь к
сердцу солдата лежит через желудок, наверно, постаралась
бы сменить цель управления и, ублажив его яствами,
попыталась бы, грубо говоря, отбить его у царицы.
Но эти два пути анархизации были сомнительны. Царь-
батюшка был строптив, упрям и неглуп. Баба Бабари-
ха не могла не знать этого и поэтому не без успеха
направила свои удары в самые уязвимые места
системы управления. И если бы не спасительная царь-деви-
29
ца с ее сверхвозможностями и сверхсвязями, ходить бы
век Салтану в бобылях. «Намек» сказки заключается
не в том, чтобы уповать на царь-девицу, а защитить
каналы сбора информации и управления в своем
государстве.
Рассмотрим некоторые военные применения «анар-
хизации».
Одной из основных функций военных операций
является нарушение системы управления войсками
противника. При этом применяются самые различные
средства от сугубо «научных» (генерирование помех,
препятствующих связи между штабом и передовой, что
эквивалентно прерыванию каналов сбора информации
и управления) до самых грубых диверсионных
(перерезание проводов телефонной связи, уничтожение штабов
и т. д.). В первом случае помехи создаются и вносятся
различным способом. Так, они могут иметь характер
шумов, которые «забивают» канал связи треском,
писком и воем. Это бывает до тех пор, пока противник не
разберется в характере помех и не научится их
отфильтровывать. Гораздо более коварны помехи в виде
ложной информации. Этот «интеллектуальный» вид
шумов фильтровать значительно труднее. Для этого
нужно уметь верифицировать информацию, то есть
иметь возможность проверять ее и отличать
правильную от ложной. А это трудно, так как для этого нужно
время для проверки и сопоставления полученных
данных с действительными. Именно поэтому такого рода
помехи могут эффективно нарушить систему
управления.
Воздействие на цели управления является задачей
всякой идеологической диверсии. Так, современный
империализм, широко применяющий такого рода методы,
стремится прежде всего поставить во главе
крамольного государства «своего» человека. Тогда при
сохранении государственного аппарата можно анархизиро-
вать систему управления путем изменения ее целей с
помощью своего ставленника.
Перечень примеров и способов анархизации
управления можно было бы продолжить. Но наша задача
заключается не в составлении справочника диверсанта,
а в анализе свойств управления и тех подводных
камней, которые могут возникнуть на пути его реализации
и функционирования. Поэтому...
30
8. ПРОДОЛЖИМ
ЭКСПЕРИМЕНТ
Направим наш анархизатор на радиоприемник, из
которого льется нежная мелодия. Здесь влияние хаоса
проявится немедленно: из динамика раздастся шум,
визг, рев — все, что мы называем хаосом! Выключим
анархизатор ■— шум прекратится, и нежная мелодия
снова будет ласкать наше ухо.
Ага! Значит, наш анархизатор просто источник
радиопомех?! Нет, это было бы слишком просто, хотя и
могло быть объяснением «на первый случай».
Действительно, радиопомехи анархизируют радиосвязь, но это
довольно легко преодолеть. Существует целая область
теории связи, которая занимается борьбой с радиолой
мехами.
Добавим лучу анархизатора мощности. Теперь,
после его выключения, приемник будет молчать. Почему?
Да анархизация была так сильна, что перестроила
приемник, например чуть изменила положение ручки
настройки. Вы скажете, что эту неприятность легко
преодолеть, стоит лишь подстроить приемник (обычное
дело — уплыла станция!).
Ну что ж, вы правы! Это и будет управлением,
необходимым для преодоления эффекта анархизации.
Выводы из второго опыта: анархизация даже в
малых дозах полностью нарушает работу объекта, внутри
которого имеется система управления. Но нарушение
это после выключения анархизатора можно устранить,
подстроив объект анархизации, который снова станет
готов выполнять возложенные на него конструктором
функции.
Еще усилим мощность излучения «анархии».
Выключив после этого анархизатор и попытавшись
настроить приемник, мы убедимся, что наладить его не
удается обычным образом, крутя ручки на панели.
Нарушения в приемнике будут более глубокими
(например, «полетит» транзистор, пробьет емкость и т. д.).
Для устранения дефекта потребуется значительное
управление — ремонт в мастерской.
Если еще поднять мощность луча, то приемник в
ремонт уже не возьмут. Мастер наверняка убедит вас,
что дешевле купить новый, чем ремонтировать то, что
осталось от старого.
31
Дальнейшего увеличения мощности анархизации не
понадобится. Проще приемник сбросить с шестого
этажа — эффект будет одинаков.
Но приемник принадлежит к тем машинам,
алгоритм работы которых заложен (запаян) в их
конструкции. Поэтому-то нам и удавалось восстановить его
работоспособность путем подстройки или ремонта.
Но существует большой класс машин, алгоритм
работы которых не фиксирован в их конструкции и
может легко изменяться как извне, так и самой машиной.
Это современные электронные вычислительные
машины (ЭВМ). Именно поэтому так легко они выводятся
из строя.
Достаточно ничтожного возмущения, чтобы появился
сбой, который в состоянии испортить полностью
алгоритм работы машины.
Так, во многих машинных залах можно увидеть
настольные фонтанчики-увлажнители, поддерживающие в
помещении довольно высокую влажность. Это не
только забота о персонале, но прежде всего забота о
машине. Дело в том, что сухая синтетическая одежда,
которую обычно носит обслуживающий персонал,
сильно электризуется. Появляются высоковольтные заряды
(до 5 тысяч вольт), которые время от времени с легким
треском (и чувствительным покалыванием)
взаимодействуют и разряжаются. Этот разряд в состоянии
«свести с ума» вычислительную машину. Влажная же
одежда не накапливает зарядов (вода, как известно,
неплохой проводник) и не дает возможности появиться одной
из причин анархизации.
Сложные системы управления (содержащие
вычислительные машины) уже при слабом воздействии анар-
хизатора теряют алгоритм управления, то есть
забывают его. Это и есть удар анархизатора по самой
сокровенной части всякого управления — по алгоритму.
Очевидно, что после выключения анархизатора такая
система управления сразу не «оживет». В нее придется
долго и кропотливо опять вводить алгоритм управления
или обучать ее этому алгоритму, и лишь после этого
система «задышит».
Следовательно, чем сложней система управления,
чем больше в ней используется ЭВМ, тем глубже
травмируется она анархизатором и тем трудней привести
ее в исходное нормальное состояние.
32
Теперь перейдем к анархизации живых систем —
организмов. Однако здесь нужно быть очень
осторожным. Излучение анархизатора может быть
смертельным, так как жизнь — это прежде всего
управление.
Да простят нас биологи, но рассмотрим жизнь с
точки зрения кибернетики.
9. ЖИЗНЬ КАК
УПРАВЛЕНИЕ
Если внимательней посмотреть на жизнь с позиций
управления, то легко убедиться, что организм имеет
большое число уровней управления, на каждом из
которых оно обладает своей спецификой (такие системы
управления в кибернетике называют иерархическими).
Начнем «сверху».
1. Сознание — это одна из наиболее тонких и,
следовательно, наиболее уязвимых форм управления.
Сознание позволяет нам управлять поведением системы
(организмом) в непривычной обстановке. Управление
ею в привычных ситуациях осуществляется ниже, на
следующем уровне, подсознанием.
2. Подсознание является системой управления в уже
известных, ранее часто встречавшихся ситуациях.
Автоматизм подсознания разгружает верхний контур
управления поведением (сознанием) от рутинных операций
(ходьба, бег, координация движений, профессиональные
навыки и т. д.) для решения интеллектуальных задач,
которые могут быть решены лишь на сознательном
уровне.
3. Нервно-соматический уровень управления,
обеспечивающий безусловнорефлекторную деятельность
(глазные рефлексы — мигательный, конъюнктивальный и
др., кашель, глотание и т. п.). Функционирование этого
уровня достаточно «жестко» и передается по наследству,
то есть отражает опыт предыдущих поколений.
4. Управление на уровне функциональных систем
осуществляется главным образом вегетативной нервной
системой и обеспечивает целостность организма.
5. Следующий уровень управления организмом
реализуется химическим путем при помощи гормонов —
специальных сигнальных веществ. Гормоны разносятся
3 Л. Растригин, П. Граве
33
током крови и воздействуют на организм в целом. Этот
уровень управления называют гормональным.
6. И наконец, последний уровень — клеточный.
Управление на уровне клетки определяет регуляторные
механизмы клетки и ее взаимоотношения с внешней
средой (органом, а через него и организмом в целом).
Этот вид управления осуществляется с помощью
ферментов — белков специального вида. Поэтому
управление на уровне клетки часто называют ферментативным.
Это последний уровень управления организма и,
следовательно, самый надежный, самый защищенный.
Известно, что некоторые клетки могут существовать вне
организма и «чувствуют» они себя при эгом превосходно.
Теперь представим, как будет действовать анархиза-
тор на живой организм. Давайте «разыграем»
эксперимент мысленно, то есть построим его модель,
которая даст нам возможность принять решение, ставить
этот эксперимент в жизни или ограничиться
размышлениями.
34
10. МОДЕЛЬ ТРЕТЬЕГО
ЭКСПЕРИМЕНТА
Если организм обладает сознанием, то первый удар
анархизатора (при малой мощности его излучения)
придется по этому самому верхнему уровню. В чем
проявится это? Да в том, что человек начнет вести
«сиюминутное» существование. Все дальние цели,
являющиеся продуктом сознания, отпадут, и поведение
будет определяться лишь подсознательным аппаратом,
то есть организм будет ставить и достигать только
ближайшие цели, необходимые ему для существования
(добывание пищи, забота о потомстве и т. д.). Человек
окажется беспомощным в любой более или менее новой,
нетривиальной ситуации. Он не разучится ходить, есть
ложкой и вилкой, он не будет выходить в окно или
садиться мимо стула, не потеряет способности отвечать
на простые вопросы. Однако он будет дезориентирован
в месте и времени, абсолютно не способен будет ни
предвидеть даже ближайшее будущее, ни формировать
свойственные человеку цели. Короче, он превратится в
довольно примитивный автомат. В патологии сходные
состояния (которые можно рассматривать как модель
нашего воздействия) именуют амбулаторным
(«движущимся») автоматизмом. Моделью такого рода состояния
могут служить легкие контузии. Поэтому уже при малой
дозе анархизации следует ожидать, что наш испытуе-
мый станет «контуженым». Это уже временный
инвалид!
При более глубокой анархизации поражение
захватывает и подсознание, возникает картина глубокой
оглушенности — сопора. До человека никакие внешние
впечатления (за исключением очень сильных — щипков,
уколов, на которые он отвечает лишь рефлекторной
двигательной реакцией) не доходят, он не ориентируется
даже в окружающей обстановке, совершенно не
отвечает на вопросы и т. п. В патологии подобные состояния
встречаются при отравлениях, травмах головного мозга,
когда утрачиваются условные рефлексы, исчезает
приобретенный опыт. Человека в таких случаях приходится
учить заново. Моделью этого состояния являются
контузии. При этом организм не погибает, но значительно
снижаются шансы на его выживание.
Если же мы, увеличивая мощность своего анархиза-
3*
35
тора, доберемся до третьего — нервно-соматического
уровня, то вызовем состояние комы: человек не будет
реагировать даже на сильные болевые раздражители,
его зрачки перестанут изменять свою величину в
зависимости от освещенности. Это уже реальная опасность
для жизни, которая требует немедленного
медицинского вмешательства.
Моделью такого состояния являются очень тяжелые
контузии. Врач, определяя состояние пострадавшего,
обычно проверяет глазной рефлекс — зрачок должен
уменьшаться при освещении глаза. Этот рефлекс
является безусловным, и отсутствие его свидетельствует
о поражении третьего уровня управления. В этом
случае срочно нужно применять аварийные меры, так как
каждая минута промедления для пострадавшего может
быть последней.
Если будет затронут четвертый уровень управления,
то нарушается целостность организма, то есть он
погибает. Моделью такого нарушения может служить
тяжелая травма или убийство, которые выводят из строя
один из жизненно важных органов (сердце, мозг и т. д.)
и тем самым нарушают управление на четвертом
уровне, что и приводит к немедленной смерти.
Как видно, нарушение этого уровня управления
вызывается очень сильным воздействием на организм
(например, механическое разрушение тканей, воздействие
сильными химическими веществами, большая доза
радиоактивного излучения и т. д.) — управление
четвертого уровня хорошо защищено от внешних воздействий.
Оно и понятно. Роль этого уровня — сохранять главное
в организме — его целостность, которая является
необходимым условием его существования.
И наконец, последний, шестой, уровень управления
(пятый пропустим, роль гормонов сложна и не вполне
ясна авторам). Он настолько хорошо защищен от
внешнего воздействия, что до него очень трудно добраться.
Здесь имеется два уровня управления: верхний —
управление самой клеткой со стороны организма и
нижний — «самоуправление» клетки. Если нарушается
управление верхнего уровня, то клетка теряет связь с
организмом и начинает жить «собственной» жизнью.
А «цель» у нее в этом случае одна — «плодиться и
размножаться». Вот она и плодится, что приводит к
появлению злокачественной опухоли — раку.
Эти соображения привели к одной из многочислен^
ных моделей рака — информационной. Смысл ее
заключается в следующем. Канцерогенные (ракопорождаю-
щие) вещества воздействуют на канал управления, по
которому организм отдает свои «распоряжения» клетке.
Распоряжения эти могут быть различными — «делись»,
«выделяй секрет» (если эта клетка секреторная) и т. д.
Как делиться и как выделять секрет, клетка «знает»
сама, а вот моментом, когда запускать соответствующие
программы, распоряжается организм. Такая иерархия,
когда нижний уровень знает, как и что делать, а
верхний — когда это делать, образует очень гибкую и
надежную систему управления. Канцерогены же анархи-
зируют ее, разрушая канал воздействия организма на
клетку. Получив таким образом полную «автономию»,
клетка начинает делиться и выделять секрет когда ей
«заблагорассудится», что и приводит к образованию
злокачественной опухоли. Проблема лечения рака
заключается, таким образом, в восстановлении управле-
ния клеткой. Но восстановление управления всегда
является очень сложной задачей. Именно поэтому так
трудно решить проблему рака.
При нарушении нижнего уровня управления клетки
она погибает.
Как видно, чем ниже уровень управления организма,
тем более важные функции на него возложены и тем
труднее его разрушить, тем лучше он защищен от
всякого рода внешних неприятностей. Это естественное
свойство возникло в результате эволюции, в процессе
которой интенсивность вымирания прямо зависела от
степени защищенности управления.
Так в результате естественного отбора и возникла
великолепная иерархия управления, которой мы
пользуемся безвозмездно и которую мы (увы!) не ценим,
покуда она не нарушится. Но сохранить систему
управления значительно легче, чем восстановить, тем более
что полного восстановления практически никогда не
бывает. Медики это хорошо знают, и именно поэтому
они ввели в обиход термин «практически здоров», так
как давно поняли, что абсолютно здоровым после
перенесенной болезни человек не может быть (и не должен
с точки зрения управления, так как болезнь — это
нарушение одного из контуров управления, полное
восстановление которого невозможно).
37
Именно поэтому вопрос сохранения стоит перед
человечеством очень остро. Сохранить природу, сохранить
здоровье, сохранить мир. Здоровье, как и мир, легче
сохранять, чем восстанавливать.
Организм по жизненно важным параметрам
представляет собой (к счастью!) достаточно стабильную
систему. Когда он заболевает (дезорганизуется
управление), мы обращаемся к врачу, которого можно
рассматривать как внешнее управляющее устройство,
располагающее определенными алгоритмами воздействия на
организм, то есть методами лечения. Но организм
располагает и собственными антианархизаторными
средствами как общего (адаптационный синдром), так и
специфического характера (антитела). Поэтомj-то мы
иногда поправляемся и без врачебного вмешательства
(или даже вопреки ему).
А теперь задумаемся, начинать эксперименты с
живыми существами или нет. Ведь анархизатор разрушает
управление, следовательно, в лучшем случае является
генератором заболеваний, а в худшем — генератором
смерти. Это и понятно, так как смерть является
торжеством хаоса, а хаос — полное отсутствие управления.
Наш анархизатор из забавной игрушки превратился
в грозное смертельное оружие. Если бы его
действительно удалось изобрести, то пришлось бы тут же
запретить.
Так что не будем проводить опытов с живыми
организмами, демонтируем нашу лабораторную модель
анархизатора и постараемся, чтобы никому не взбрело
в голову конструировать следующую модель
«анархизатор ГХ-3».
Заметим в заключение, что всякое военное оружие
является специализированным анархизатором.
Простейший его вид — «обычный» взрыв, который использует
огромной силы механический удар (осколков или
взрывной волны) для анархизации всего окружающего.
Именно поэтому первостепенной задачей всякого
управления является забота об отсутствии всяких взрывов
(кроме мирных, разумеется). Запрещение ядерных
взрывов преследует ту же цель — цель сохранения
управления, жизни, мира.
ТРУДНОСТИ
КИБЕРНЕТИКИ
Проблема не в том, каков
ответ, — проблема в том,
каков вопрос.
А. Пуанкаре
«О каких трудностях может идти речь? —
воскликнет удивленный читатель. — Ведь кибернетика сейчас
достигла своего расцвета. Куда ни глянь — всюду
только и разговоров, что о кибернетике! И все-де она
может, и до всего у нее есть дело! Если уж говорить
о трудностях, то эти трудности перепроизводства!»
В одном наш читатель, безусловно, прав: разговоров
о кибернетике действительно много. А вот конкретные
результаты более чем скромны. Вольно или невольно,
но кибернетика наобещала (и продолжает обещать)
значительно больше, чем дала (и в ближайшее время
может дать). И, как ни странно, вина тут вовсе не
кибернетики.
1. КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ БУМ
Кибернетический бум начался в 1948 году с
появлением книги «Кибернетика или управление и связь в
животном и машине» американского математика Нор-
берта Винера, которого по праву считают отцом этой
отрасли науки. Он впервые подметил и показал, что
управление как средство достижения заданных целей
имеет одинаковый характер независимо от того, что
именно является объектом управления — машина, жи*
вой организм или общество (мы уже рассмотрели об-
39
щую схему управления в предыдущей главе и показали
ее применимость в некоторых сферах).
Эта замечательная идея, возможно, так и не
получила бы столь блистательного распространения, если
бы не электронные вычислительные машины (ЭВМ) —
компьютеры, как их зовут на Западе, которые к тому
времени уже появились. Они позволили реализовать
идею управления в самых неожиданных областях
науки, техники, народного хозяйства и... даже в личных
отношениях людей.
Каким же образом идея всеобщности управления,
провозглашенная кибернетикой, оказалась связанной с
вычислительными машинами? Да и что вычислять в
процессе управления?
Здесь все зависит от объекта управления. Если он
простой, то для реализации управления не потребуется
много считать. А если объект сложный, как, например,
современный завод, то для управления им нужно
сделать очень много вычислений. Недаром почти
на каждом заводе сейчас стоит ЭВМ, которая помо-
40
гает администрации управлять его сложным
организмом.
А теперь пора ответить на вопрос
2. ЧТО ТАКОЕ ЭВМ?
Простейшей и первой вычислительной «машиной»
человека были его пальцы. Вы еще не разучились счи->
тать на пальцах? Так вот, механизм вычисления на
пальцах в принципе ничем (мы подчеркиваем —
ничем) не отличается от вычислений на современной ЭВМ.
Она так же, как и вы, «загибает пальцы» и
пересчитывает их при подведении итога. Разница лишь в том,
что вместо пальцев она использует электрические
импульсы, которые «запоминаются» машиной в ее
электронной «памяти». Запоминание импульса в ЭВМ и есть
для нее загибание пальца. Складывать для нас —
значит загибать те пальцы, которые ближе к уже загнутым.
В ЭВМ аналогично процесс сложения сводится к
добавлению новых импульсов к уже запомненным.
Вычитание (разгибание пальцев) сводится в ЭВМ к
стиранию памяти и т. д.
Ничего принципиально нового ЭВМ не делает.
Разница лишь в числе «пальцев», то есть в объеме ее
памяти, и в скорости их «загибания» — в скорости счета.
«Только и всего?» — воскликнет удивленный
читатель. Да, только и всего! Но это «только» дает
возможность ЭВМ решать такие задачи, которые никогда не
решить человеку (даже если он разуется).
У ЭВМ уже имеется своя история. Эта история (как
и всякая история) имеет свои кризисы, революции и
ошибки. Но не будем говорить об ошибках и кризисах.
Поговорим о революциях.
Первая революция — создание первой
вычислительной машины. Она была построена в США в 1944 году,
называлась «Марк-1» и еще не была электронной.
Основным ее элементом были электромагнитные
реле, поэтому ее следовало бы назвать
электромеханической (а не электронной) вычислительной машиной.
Первой электронной была ЭНИАК (1946 год, США) —
она работала на электронных лампах.
Каждая революция порождала новое поколение
вычислительных машин со всевозрастающими скоростя-
41
ми вычислений и увеличивающимся объемом памяти
(числом «пальцев»). Вот эти поколения.
Нулевое поколение — релейные машины типа
«Марк-1».
Первое поколение — ламповые машины типа ЭНИАК
(в нашей стране — «Стрела», БЭСМ-2, «Урал-2» и т.д.).
Второе поколение — машины на транзисторах. Они
были значительно меньше и быстрее, так же как
транзисторные приемники стали значительно меньше
ламповых.
Второе поколение сменяется третьим, на смену
которому уже пришло четвертое. Элементом машины
третьего поколения уже является не транзистор, а
целая схема, называемая интегральной схемой. Машина
третьего поколения БЭСМ-6 делает миллион
вычислительных операций в секунду (например, сложений).
Машины четвертого поколения считают со скоростью
десятков и сотен миллионов операций в секунду. А
впереди новые революции, новые поколения и новые
скорости вычислений.
Зачем же такая безумная скорость? Не попадем ли
мы в ситуацию, в которой оказался известный писатель
Анатоль Франс, когда к нему пришла стенографистка,
которая заявила, что может стенографировать со
скоростью 500 слов в минуту? «Откуда я возьму вам
столько слов?» — спросил испуганный писатель.
Да, эта опасность нам грозит, и мы не будем знать,
что же делать со столь ужасающими скоростями, если
не позаботимся о том, как использовать ЭВМ в нашей
жизни. Предложение может обогнать спрос, и кризис
перепроизводства станет реальной угрозой.
Пока эта угроза не наступила, давайте разберемся...
3. КАК РАБОТАТЬ С ЭВМ
Процесс обработки информации на ЭВМ сводится к
следующему. Задачу, которую следует решить на ЭВМ
(а всякая обработка информации сводится к решению
задач), «расщепляют» на исходные данные и
структуру. Под исходными данными подразумеваются
значения всех чисел, характеризующих данную задачу.
Структурой же называют задачу «в чистом виде» без
конкретных данных. Так, например, если задача состо-
42
ит в том, чтобы решить квадратное уравнение Зх2 +
+ 6х — 2 = 0, то ее структурой является вид
уравнения ах2 + вх + с = 0, а исходными данными —
значения коэффициентов этого уравнения, то есть числа
а = 3; в = 6; с = —2.
Структура задачи определяет правило (алгоритм)
его решения. Это инструкция, указывающая порядок
действий при решении этой задачи.
Такой инструкцией для нашего примера является
— " + l/й2 — 4а с
выражение х = — у 3_, где четко опре-
2а
делен порядок действий с числами а, в и с, чтобы
решить поставленную задачу.
Алгоритмы решения программируются, то есть
составляется программа для работы ЭВМ по этому
алгоритму.
Таким образом, для решения любой задачи на ЭВА\
в нее необходимо ввести информацию двух видов: во-
первых, «как считать» (алгоритм решения задачи), и,
во-вторых, «что считать» (числовые характеристики
решаемой задачи). Для более общего случая (для
решения задачи обработки информации) аналогично в
машину следует ввести программу, отвечающую на
вопрос «как обрабатывать информацию» (программу
алгоритма обработки информации) и «что
обрабатывать» (исходные данные, числа, которые должны быть
обработаны на ЭВМ).
Вот и все! На первый взгляд никакого управления!
Общими являются только два слова: «алгоритм» и
«информация». Вроде бы ни объекта, ни цели, ни внешней
среды, ни управления.
И действительно, на первых порах развитие
вычислительных машин не зависело от кибернетики. Они
появились под давлением необходимости быстрого
решения важных военных задач, решаемых союзниками во
второй мировой войне. Одной из таких задач была
задача бомбометания. По своей постановке она очень
проста: зная положение цели, скорость и высоту
самолета, указать момент сбрасывания бомбы. При
прямолинейном горизонтальном полете такую задачку легко
решает девятиклассник. Но не эту задачу приходится
решать бомбосбрасывателю (прибору для
автоматического бомбометания).
43
4. БОМБЫ И ЭВМ
Дело в том, что описанную ситуацию, когда
бомбардировщик летит горизонтально и прямолинейно на цель,
летчику практически никогда не удается реализовать,
так как он знает, что именно ее ждут зенитчики,
защищающие эту цель. Чтобы попасть в самолет (или
достаточно близкую зону), им необходимо целиться не в сам
самолет, а упреждать его, то есть стрелять в точку, где
окажется самолет в момент, когда туда долетит
выпущенный снаряд.
Как зенитчикам добиться этого? Если летчик
делает так называемый противозенитный маневр, то есть
«болтает» самолет из стороны в сторону, зенитчикам
делать почти нечего, так как угадать, где окажется
самолет через две-три секунды (а именно такое время
необходимо снаряду, чтобы долететь до самолета) очень
трудно. Но этого и не нужно, ввиду того что самолет,
выполняющий противозенитный маневр, не может
прицельно бомбить, и задача защиты цели, считайте,
выполнена. Если же летчик принебрежет опасностью и
ради поражения цели полетит несколько секунд
прямолинейно, то зенитчики его немедленно собьют, так как
упреждать прямолинейное движение самолета для
них — одно удовольствие (это слишком просто).
Поэтому возникла проблема сбрасывания бомбы во
время криволинейного движения самолета, которое он
совершает при противозенитном маневре. А эта задача
уже требует сложных и громоздких вычислений,
которые немыслимо сделать человеку быстро на борту
самолета, да еще при обстреле. Нужно было создать
машину, которая решала бы указанную задачу в доли
секунды (штурману-бомбометателю на это понадобится
несколько минут, за которые самолет далеко проскочит
цель).
И такой автомат был создан. Сначала он
представлял собой сложное сооружение с большим числом
электромоторов. Потом упростился, пока не приобрел вид
компактного ящика, который легко устанавливался на
любом бомбардировщике. Таким был прообраз
современной электронной вычислительной машины.
Но это была лишь специализированная машина,
предназначенная для решения задачи одной и только
одной структуры и с различными исходными данными.
44
Вскоре было
обнаружено, что при небольшой
переделке эту же машину
можно использовать для
решения задач с другой
структурой.
5. ИДЕЯ УНИВЕРСАЛЬНОСТИ
И здесь возникла
счастливая мысль:
нельзя ли сделать так, чтобы
«переделку» машины
можно было бы
производить автоматически? Как
это сделать? Ну,
например, так. Нужно прежде
всего составить
программу такой «переделки»
машины. Затем ввести
эту программу в некую
универсальную машину,
которая может
программно перестраиваться на
решение различных
задач. В результате
получим как бы
специализированную машину,
которая в состоянии решить
поставленную задачу.
Так появилась
универсальная
вычислительная машина, которая
может (в принципе) решать
любые задачи. Для этого
ее нужно сначала
запрограммировать на
решение интересующей нас
задачи, а затем ввести
исходные данные. Нужно
решать задачу
бомбометания — вводи
программу бомбометания, добав-
45
ляй исходные данные полета и цели, получай решение
и... бомби. А если необходимо составить самый дешевый
рацион для питания из определенного вида продуктов,
то вводи в машину программу составления
оптимального рациона и исходные данные (здесь это состав и
стоимости исходных продуктов) — решай, получай
оптимальный рацион и кормись (или корми) на здоровье.
И все на одной и той же машине. Здорово?
Еще как! Появление универсальных вычислительных
машин открыло огромные возможности, которые
кибернетика немедленно использовала.
Было ли это счастливое совпадение или в этом
проявились глубокие внутренние процессы развития науки,
мы не знаем, наверное, второе; но триумфальное
шествие кибернетики связано прежде всего со счастливыми
обстоятельствами появления универсальных
вычислительных машин. Если кибернетика породила идею
всеобщности и глобальности управления, то ЭВМ явилась
сильнейшим инструментом внедрения этой идеи в
общечеловеческую практику. Без ЭВМ едва ли кибернетика
получила бы столь широкое распространение и имела
бы столь сильные и эффективные результаты.
6. ЗАЧЕМ НУЖНА ЭВМ
В УПРАВЛЕНИИ?
«
Вовсе не для того, чтобы, как в фантастических
романах, металлическим голосом отдавать распоряжения.
Металлический голос — это кибернетическая экзотика
для вызывания сладостных мурашек и жути перед злым
«механическим» разумом. (Если уж быть точным, то
машинный голос более напоминает простуженный,
шепелявый и немного жалостный.) Но не так уж важно,
каким голосом будет управлять машина. Да и будет ли
она использовать свои голосовые возможности или, как
сейчас, просто печатать результат на бумаге, либо
зажигать соответствующие лампочки на табло, либо писать
на экране телевизионной трубки, не так уж важно.
Чтобы понять, что никакое мало-мальски
эффективное управление сложным объектом попросту не может
обойтись без ЭВМ, рассмотрим, какие задачи
приходится решать в процессе управления.
Итак, перед нами система управления сложным
46
объектом, например, технологическим процессом, цехом
или даже заводом. (Напомним, что системой управления
называют комплекс из объекта управления,
управляющего устройства и связывающих их каналов, по которым
циркулирует информация, необходимая для реализации
процессов управления.) Задана цель управления,
имеется и его алгоритм. Это управление может и не работать
в автоматическом режиме, то есть совершенно не
обязательно, чтобы команды управляющего устройства
исполнялись специализированными автоматами —
исполнительными устройствами, которые бы реализовали
воздействие управления на объект. Можно ограничиться
режимом «советчика», когда управляющее устройство
печатает свои команды на бумаге, а человек
воспринимает их не как команды, а как советы, которые он
может принять или пренебречь ими. Для простоты
будем считать, что он всегда соглашается.
Исходным «сырьем» всякого управления является
информация о состоянии объекта, то есть всякого рода
сведения о том, как ведет себя объект в данный момент
времени. По многочисленным каналам, связывающим
управляющее устройство с объектом, обычно поступает
обильная информация в самой разнообразной форме.
В форме электрических сигналов, отображающих
состояние каких-то параметров процесса. В форме
бланков, на которых специальным кодом зашифрованы
определенные данные о поведении объекта управления.
В форме обычных записок, написанных на машинке или
от руки («Сломался 8-й агрегат. Отключили и
ремонтируем. Понадобится часа два»). И наконец, информация
поступает в форме обычных телефонных звонков («Через
час даем плавку — будьте готовы!»).
Этот поток информации является исходным для
того, чтобы в конце концов построить управление, то есть
принять решение, каким образом воздействовать на
объект, чтобы добиться целей управления. Естественно,
что столь разнородная информация должна быть
сначала «причесана» и приведена к виду и форме,
приемлемым для управляющего устройства. Из нее должно быть
выброшено (отфильтровано) все, что не имеет
отношения к целям управления. Короче, полученную
информацию следует обработать. А так как объем этой
информации всегда бывает огромным, справиться с этим быстро
и оперативно может только (и только) быстродействую-
47
щая вычислительная машина, которой и является
современная ЭВМ. Это и есть первое применение ЭВМ в
управлении.
Далее, после обработки полученной информации
следует на ее основе построить математическую модель
объекта. Под математической моделью объекта
подразумевают такое математическое выражение (грубо:
формула), которое позволяет определить, как будет вести
себя объект в той или иной ситуации при том или ином
управляющем воздействии на него. Модель нужна для
того, чтобы на ней (а не на объекте) выбрать
управление, которое переведет объект в требуемое состояние,
предписываемое заданной целью управления.
Процесс создания модели (специалисты говорят:
синтеза модели) на базе полученной информации требует
чрезвычайно трудоемких вычислений. Чем сложнее
объект и чем больше объем информации, тем,
естественно, больше нужно сделать вычислений, чтобы получить
модель.
Здесь ЭВМ практически незаменима, так как она и
создана для автоматизации вычислений. Только
современная машина в состоянии быстро и надежно
построить модель управляемого процесса. Таким образом,
второй функцией компьютера в процессах управления
является синтез модели объекта.
Итак, модель объекта управления создана. Теперь на
этой модели, эквивалентной объекту (с точки зрения
целей управления), следует найти управление,
переводящее модель (а следовательно, и объект) в требуемое
состояние. И здесь ЭВМ оказывается незаменимой.
Используя огромное быстродействие, можно «проиграть»
на ней очень много вариантов управления и выбрать из
них то, которое приведет к достижению целей
управления наилучшим образом.
Полученное так управление передается на
исполнение в объект в виде команды, предписания или совета,
как следует изменять управляемые параметры объекта,
чтобы добиться целей управления.
Когда объект среагирует на это управление и
информация об этой реакции поступит снова в управляющее
устройство, оно проверяет, выполняется ли в объекте
цель управления, или нет. Как правило, при управлении
сложными объектами добиться целей управления за
один шаг не удается.
48
Дело в том, что за время, пока совершается
описанный выше цикл управления, объект изменяется.
Причины этого изменения (анархизации) различны — это
всякого рода случайные факторы, которые в обилии
действуют во всяком сложном объекте. Так, сложные
объекты обычно эволюционируют во времени, то есть
изменяются каким-то определенным, но неизвестным
образом. Их параметры «плывут», появляются всякого рода
неожиданные поломки, амортизируется оборудование и
т. д. и т. п. Короче, действуют непредвиденные
обстоятельства. Это и приводит к тому, что управление,
построенное для «старого» объекта, не столь эффективно
для «нового». А так как изменение редко бывает
значительным, то новую модель объекта уже не придется
строить наново, а можно воспользоваться его «старой»
моделью, которую лишь следует откорректировать с
учетом новой информации. И эту операцию быстро и
надежно для новых условий также может выполнить только
ЭВМ. Теперь уже на новой модели определяется
управление и т. д.
4 Л. Растригин. П. Граве 49
Так шаг за шагом осуществляется управление
сложным объектом. И почти все операции в этом цикле по
плечу только современной быстродействующей ЭВМ.
Проиллюстрируем сказанное на простом, хотя и не
очень строгом примере.
7. ВЕЛИКИЙ КОМБИНАТОР
КОРРЕКТИРУЕТ МОДЕЛЬ
ПОДПОЛЬНОГО МИЛЛИОНЕРА
Помните, как Остап Бендер отнимал миллион у Ко-
рейко? Уважение к уголовному кодексу не позволяло ему
попросту взять подпольного миллионера за горло.
Он предпочитал это делать на «законном» основании.
Для этого ему было достаточно обличить Корейко в
принадлежности к клану подпольных миллионеров.
После чего под угрозой разоблачения Корейко должен сам
достать блюдечко с голубой каемкой и положить в него
плату за молчание. Так оно в конце концов и
произошло. Но не сразу.
Гениальные сатирики И. Ильф и Е. Петров не
оправдали бы своего высокого звания, если бы позволили себе
описать примитивную модель миллионера. Нет, Корейко
хитрый и умный «борец за денежные знаки». Именно
поэтому великого комбинатора в первый раз постигла
неудача.
Помните, как он в милицейской фуражке с гербом
города Киева пришел возвращать Корейко десять тысяч,
которые вчера были отняты у него незадачливыми
сыновьями лейтенанта Шмидта. Расчет был прост и
опирался на следующую примитивную модель подпольного
миллионера: он-де скуп и жаден и поэтому не откажется
от своих десяти тысяч и даст расписку в их получении.
Тут мышеловка и захлопнется — этой расписке
суждено будет стать тем «убедительным» аргументом,
за которым последует тарелочка с голубой каемкой
и т. д.
Однако эта модель была ошибочна. Управление,
построенное великим комбинатором на основе этой
модели, не привело к цели. Как известно, Корейко отказался
от денег.
Перед великим комбинатором со всей
беспощадностью встал вопрос о коррекции своей модели подполь-
50
ного миллионера. Но для того чтобы корректировать
модель, нужна информация о поведении объекта (Корей-
ко). Для этого он и завел папку с ботиночными
тесемками, куда стекалась информация о поведении
«подпольного» объекта. Для этого он ездил в командировку
на Кавказ. Поэтому «он несколько раз беседовал с
Москвой, вызывая к телефону знакомого частника,
известного доку по части коммерческих тайн».
Эта информация и легла в основу новой
откорректированной модели подпольного миллионера. На базе ее
О. Бендер легко конструирует управление, целью
которого является все тот же миллион. Теперь уже эта
папка становится тем убедительным аргументом великого
комбинатора, который необходим для подпольного
миллионера, чтобы достать заветное блюдечко.
В этой всем известной истории очень рельефно
сформулирована мысль о том, что для эффективного
управления необходимо корректировать модель объекта
управления. Причем исходным материалом для
коррекции является информация о действительном поведение
объекта.
Пример этот не очень удачен — здесь нет ЭВМ (едва
ли великий комбинатор воспользовался бы
вычислительной машиной, даже если бы она каким-то чудом
оказалась бы в его распоряжении), но действовал он в
строгом соответствии с законами управления, что и привело
к успеху.
8, ГАНГСТЕРЫ И ЭВМ
А вот современные американские гангстеры широко
используют компьютеры для планирования крупных
операций, связанных с ограблением банков. Дело в том,
что ограбление, как и всякая другая «деловая»
операция, должно занять минимальное время, причем в нем
принимает участие немалое число людей. И успех в
значительной степени зависит от ситуации, которая
сложится в момент ограбления (сколько человек будет в
банке, как далеко от банка будет в это время
находиться полицейский патруль, сколько времени займет
вскрытие сейфа и т. д.). Предусмотреть заранее все
невозможно. И поэтому невозможно предсказать в точности
ситуацию в момент ограбления. Однако можно предста-
4*
51
вить себе различные варианты ситуаций и оценить их
возможность. Число таких возможных ситуаций тысячи,
а то и миллионы. Практически невозможно каждую из
них учесть в разработке управления, то есть мер по
достижению конечной цели.
Вот здесь-то и нужна ЭВМ, которая благодаря
своему огромному быстродействию может «просмотреть» все
варианты ситуаций и оценить эффективность
предложенного плана ограбления и, если нужно, предложить
меры, повышающие шансы на удачу.
Если уж говорить о применении компьютеров в делах
бизнеса, то нельзя не вспомнить одну комическую
историю, которая произошла несколько лет назад. Здесь
ЭВМ фигурировала не как средство управления, а как
его цель.
Весь мир облетела сенсационная новость. Группа
молодых математиков с помощью вычислительной
машины якобы стала предсказывать положение шарика в
рулетке! Указывались их фамилии, печатались
фотографии, сообщалось, что казино запретило им входить в
игорный зал. Один из математиков сидел с
передатчиком у рулетки и сообщал данные по радио своему
партнеру, который вводил их в компьютер, расположенный
на тайной квартире. Машина предсказывала результат
следующего бросания шарика — его положение на
поле. Этот прогноз передавался сообщнику у рулетки,
который и делал ставку на прогнозируемую лунку. Все
просто и гениально! Математики гребут миллионы,
казино почти разорилось, игроки стали покупать
вычислительные машины.
Такое сообщение не могло не вызвать улыбки. Ведь
здесь явно сквозила мысль, что рулетка не случайная, а
очень сложная машина, закон работы которой можно
разгадать и разгадали с помощью ЭВМ математики.
Нужно было ждать разоблачения, и оно скоро
появилось.
Оказывается, эта история была придумана и
распространена в качестве рекламы... вычислительных
машин. Дело в том, что мини-ЭВМ, которые в то время уже
стали изготовляться в больших количествах, оказались
дорогими и не имели хорошего сбыта, так как крупные
фирмы предпочитали покупать большие ЭВМ. Вот и
была сочинена история, которая адресовалась к частным
лицам, желающим делать деньги «на научной основе».
52
Таким образом, вычислительная машина в
управлении нужна для решения следующих задач:
1. Для обработки информации, поступающей из
объекта.
2. Для создания модели управляемого объекта на
основе полученной информации.
3. Для синтеза управления: принятия решения на
базе полученной модели.
4. Для коррекции модели объекта после получения
новой информации о поведении объекта.
Как видно, «немашинной» функцией управления
осталась только реализация управления, то есть
непосредственное воздействие на объект с помощью
исполнительных органов.
Что бы могла сделать кибернетика без ЭВМ? Очень
мало. Почти ничего!
9. А МОЖНО ЛИ УПРАВЛЯТЬ
БЕЗ ЭВМ?
Из четырех составляющих управления (информации
о поведении объекта, воздействия на объект, цели
управления и его алгоритма) кибернетика занимается лишь
одной — алгоритмом управления. Она призвана отвечать
на вопрос: как следует использовать информацию при
синтезе управления, чтобы его воздействие на объект
привело к выполнению поставленной цели?
С возникновением быстродействующих
вычислительных машин появилась возможность строить очень
сложные алгоритмы управления с переработкой огромного
количества информации (например, при управлении
современным предприятием), что без машин крайне
трудно. Действительно, для принятия решений, то есть для
синтеза управления предприятием, необходимо
осмыслить большое число фактов и сведений.
По многочисленным каналам связи (телеграфу,
телефону, телетайпу, почте) и по личным каналам в
дирекцию поступает поток информации. С одной стороны,
этот поток отражает состояние среды (заботы
министерства, претензии потребителей, соображения
поставщиков и т. д.), с другой — определяет положение на
заводе (календарное выполнение плана, оценка возмож-
' 53
ности его выполнения в ближайшем будущем, состояние
ресурсов и т. д.).
Эта информация прежде всего должна быть
обработана. Что это такое? Сначала из нее должно быть
выделено главное, что влияет на осуществление целей
управления, то есть на выполнение заводом его плана.
Эта информация должна сразу поступать «на
исполнение» и лечь в основу управляющих решений руководства
завода.
Другая информация «для сведения» должна быть
отправлена в архив. Она в данный момент при
сложившейся ситуации не влияет на выполнение плана, но в
будущем может понадобиться.
Третий тип информации хотя и не имеет прямого
отношения к выполнению плана, но тем не менее
обязателен для немедленного исполнения. Это всякого рода
социальная информация, связанная с благополучием
работников завода, то есть с техникой безопасности,
питанием, коммунальным строительством и т. д.
И наконец, на завод поступает так называемый
«информационный шум», то есть информация, которая не
несет информации для данного завода (реклама
оборудования, которое не нужно на заводе, запросы, на
которые здесь нет ответов, и т. д.).
И во всем этом разношерстном потоке сведений,
фактов, указаний и распоряжений следует разобраться и
обработать его, то есть либо направить лицу, которому
эта информация будет полезна, либо направить в архив,
либо ответить отказом, либо выбросить, либо...
Сейчас эту функцию выполняют канцелярия завода и
его администрация. А должна бы вычислительная
машина; и лишь в тех случаях, когда она не справится,
следует обращаться к человеку.
Но не следует забывать, что задача обработки
информации лишь предшествует процедуре синтеза
управления (принятию решения) и является центральной в
процессе управления.
Задача принятия решения обычно решается «с
конца». Происходит это следующим образом. Цель
поставлена, и нужно найти средства (управление), при
помощи которых эта цель может быть достигнута. В голове
директора (или его зама) рождается мысль о том, как
достигнуть этой цели. Если мысль одна, то все очень
просто — ее проводят в жизнь, так как других сообра-
54 -
жений нет. Но чаще (а практически всегда) таких
соображений бывает много, даже слишком много.
Предварительный анализ позволяет отбросить явно негодные
(например, часть заказа разместить на соседнем
заводе, но они не примут — своих дел по горло). После
такой селекции остается несколько предложений,
требующих более тщательного анализа. Этот анализ сводится
к тому, что нужно оценить, к каким результатам
приведет реализация того или иного предложения.
Естественно, что такой вопрос возникает лишь при
управлении сложными объектами. Чем сложней объект,
тем трудней предсказать, каковы будут результаты того
или иного решения. Таким образом трудность
процедуры принятия решения заключается в оценке
результатов этого решения. И здесь человек оказывается узким
местом — не может он эффективно справиться с этой
задачей.
Следует ли из этого, что управлять очень сложными
объектами нельзя? Конечно, нет. Это означает лишь, что
управлять подобными объектами нельзя старыми
интуитивными методами, так как человеческой интуиции (как
55'
бы богата и изощренна она ни была) явно
недостаточно для осмысления всех особенностей поведения
сложного объекта типа современного предприятия.
Человеческий мозг не в состоянии схватить одновременно все
причинно-следственные связи сложного объекта, а
следовательно, не может с достаточной точностью предвидеть
результаты управления.
С этой задачей может справиться только
современная ЭВМ. Скорость переработки информации в ней
настолько велика, что о каком-либо соревновании с
мозгом не может быть и речи. Да это и понятно: машина на
то и изобретается человеком, чтобы усилить его
ограниченные возможности. Автомобиль увеличивает скорость
передвижения по дорогам, подъемный кран усиливает
возможности человеческих мышц, бинокль — зрение и
т. д. Современная ЭВМ расширяет объем памяти
человеческого мозга и повышает скорость переработки
информации.
На первый взгляд кажется, что все человеческие
функции могут воспроизводиться машинами и притом
на значительно более высоком уровне: автомобиль
движется быстрее человека, кран поднимает грузы,
непосильные мышцам человека, микроскоп позволяет
увидеть «не видимое» простым глазом и т. д. Но это
только кажется.
10. ЗАКОНЫ РОСТА
И ПРОТИВОРЕЧИЯ
Всем нам хорошо известно, как велики и разительны
успехи современной науки и техники. Мы так привыкли
к ним, что нас порой не поражают удивительные вещи и
открытия. Темп современного прогресса так
стремителен, что скорее кажется странным отсутствие научных
сенсаций, чем их появление. Гигантские шаги нынешней
цивилизации стали повседневным делом, привычкой,
буднями. Невольно создается впечатление, что так же
будет завтра, послезавтра, всегда. Но так быть не
может.
Дело в том, что прогресс, не испытывающий
кризисных явлений, обеспечивает рост в темпе удвоения за
каждые Т лет. Например, число наименований
биологических журналов удваивается сейчас каждые 18 лет
56
(Т=18), а общее число научных публикаций — за
каждые 10—15 лет.
Такой закон роста в математике называют
экспоненциальным. Так растет число микробов в чашке
Петри, если их рост ничем не ограничивается. Так
размножаются зайцы в отсутствие лис и волков (вспомним
известную историю с кроликами, происшедшую в
Австралии, где почти нет хищников). Эта кривая показана
на рисунке, где Т = 2. Видите, как она стремительно
рвется вверх. Это потому, что экспонента характеризует
рост, не ограниченный никакими препятствиями и
противоречиями. Это оптимистическая кривая.
Но, как обычно бывает в жизни, для оптимизма
необходима постоянная пища (ресурс).
Экспоненциальный рост всегда останавливается, потому что для такой
безудержной экспансии просто не хватает ресурсов. Так,
микробам, чтобы захватить весь земной шар, не
хватает питания: зайцы не могут заселить всю нашу планету
из-за ограничения запасов корма. Нуждается -^в
питании» и наука — ей нужны перспективные идеи. А вот
с идеями, да еще перспективными, становится все
труднее.
57
4
Дело в том, что развитие любого направления в
науке и технике не может долго происходить только
силами этого направления. Идеи быстро иссякают, и
начинается топтание на месте. Здесь своеобразно
проявляется второе начало, о котором мы говорили в первой
главе.
Действительно, замкнутая автономная система
знаний не может да и не должна самоусовершенствоваться
неограниченно. У нее для этого не хватит внутренних
ресурсов.
В результате продолжительность периода удвоения
знаний увеличивается все более и более и в конце
концов становится равной бесконечности, что означает
остановку роста. Такой закон называется
логистическим. Это закон роста с препятствиями и
противоречиями, где (увы!) побеждают противоречия. Такова
жизнь. Логистическая кривая показана на рисунке,
где пунктиром показано ее поведение в случае, если бы
противоречий не было.
Значит ли это, что всякое развитие неминуемо
должно остановиться? Разумеется, нет. Просто наступит вре-
58
мя, когда старый путь развития исчерпает себя
полностью и необходимо изыскать новый. Такие
поворотные моменты в истории науки и называются
кризисами.
Теперь вернемся к кризису в кибернетике. Наступал
он не сразу, а постепенно. Сначала появились лишь
трудности. С них-то мы и начнем разговор.
11. ПОЛЦАРСТВА ЗА...
ИНФОРМАЦИЮ
Первыми были трудности бурного роста
кибернетики. Они были разными. Условно подразделим их на три
типа.
К первому отнесем трудности, связанные с тем, что
смежные области, с которыми контактирует
кибернетика, не успевают за ее ростом и тем самым невольно
тормозят ее развитие. Как быстро растущий ребенок
требует от окружающих больше внимания и затрат на его
экипировку, так и кибернетика постоянно вырастает из
старых штанишек и нуждается в большем внимании со
стороны смежных дисциплин.
А кто же смежники? Прежде всего это источники и
датчики информации, которые обеспечивают
управление исходным сырьем — информацией.
Помните, как страдал славный царь Дадон в
известной сказке А. Пушкина от отсутствия информации о
своих врагах.
Ему был необходим датчик информации, который
указывал направление, откуда следует ожидать
...войны
Иль набега силы бранной,
Иль другой беды незванной.
И вот мудрец (он же звездочет и скопец) предложил
ему золотого петушка — идеальный датчик столь
важной во всяком государстве информации. За этот ценный
датчик в системе управления государством можно было
заплатить полцарства. Дадон это хорошо понимал и был
готов оплатить предъявленный счет. Но, по-видимому,
к старости шкала ценностей изменяется, и Дадон, не
пожалевший полцарства, поскупился и не отдал девицу
(шамаханскую царицу) в оплату за такой совершенный
59
датчик информации, то есть за золотого петушка. За эту
грубую ошибку он был немедленно и заслуженно
наказан.
В этой сказке А. Пушкин преподал великолепный
урок «добрым молодцам» — ценить хороший и
надежный датчик информации, без которого ни одна система
управления эффективно работать не может.
Другим важным свойством всякого датчика
является его оперативность — быстродействие. Этим свойством
обладал и золотой петушок. Грош была бы ему цена,
если бы свое «кукареку» он исполнял в момент
взламывания городских ворот. Чем оперативней поступает
информация о состоянии среды и объекта, тем
качественней будет управление. А если информация
задерживается и информирует лишь о том, что было в объекте два
часа назад, то эффективного управления на этой
информации не «сваришь».
Так, при управлении химическим реактором очень
важно быстро получать информацию о составе
конечного продукта, то есть иметь надежный датчик состава.
Иногда удается его сделать (или достать), и процесс
60
управления реактором легко налаживается. Но чаще
таких датчиков достать негде, и приходится информацию
о составе продукта на выходе реактора получать из
лаборатории, где симпатичные лаборантки далеко не
всегда оперативны и точны при анализе. В результате
страдает самое главное — оперативность управления
реактором. Если факторы, действующие на этот реактор,
изменяются медленно (например, влияет только старение
катализатора), то задержка получения информации
влияет не столь сильно. Но если режим работы
реактора изменяется быстро (это называют переходным
режимом), то задержка может роковым образом влиять
на эффективность процесса управления. В лучшем
случае это приведет к тому, что переходный процесс
затянется. В худшем —• к аварии! Управление на основе
устаревшей информации может оказаться хуже, чем
полное отсутствие управления.
Другой пример. Неумение на данном этапе развития
техники измерять тот или иной важный параметр,
который несет важную информацию о состоянии объекта
управления, часто дорого обходится этому объекту. Так,
при лечении пороков сердца (а всякое лечение есть тоже
управление) очень важно знать давление крови в
различных участках самого сердца. Эта информация
настолько ценна, что для ее получения не
останавливаются перед очень жестокими методами: датчик
давления вводят непосредственно в сердце через вену на
руке.
Очевидно, что пациент не может долго терпеть
датчик (даже очень важный) в своем сердце. А давление
знать нужно в период всего лечения (управления).
Поэтому для эффективного лечения порока сердца
необходимо создать надежный датчик давления крови в
сердце, способный длительное время и без ущерба для
больного информировать управляющее устройство (в данном
случае — врача) об изменениях давления.
Таким образом, первой трудностью, которая
препятствует развитию кибернетики, является
информационный голод, который ощущает управляющее устройство
при организации процесса управления. Этот голод
вызван отсутствием эффективных датчиков информации о
поведении среды и объектов во время управления.
Заметим, что создание таких датчиков — это задача
метрологии, а рассчитывается за нее кибернетика.
61
12. КРАХ ОГОЛТЕЛОГО
ФОРМАЛИЗМА
Следующая трудность кибернетики, вторая задача,
порожденная другим смежником кибернетики, связана
с процессом обработки информации на ЭВМ. Чего
можно ожидать от этого процесса? Каковы возможности
ЭВМ?
Уж если кибернетика так крепко связала свою
судьбу с вычислительными машинами, доверив им
материальное воплощение идеи управления, то, очевидно,
возможности их определяют и возможности
кибернетики. Именно поэтому так важно знать, на что способны
ЭВМ, каковы пределы их способностей, где та граница,
за которую мы с ними ступить уже не можем, и следует
придумывать что-то иное.
Прежде всего четко очертим место ЭВМ в
управлении. Машина начинает действовать с момента
получения информации о цели и о состоянии среды и объекта.
А прекращает свою работу после синтеза управления, то
есть после разработки рекомендуемых воздействий на
объект. Все, что происходит между этими событиями,
есть внутреннее и интимное дело самой ЭВМ, ее
программы, памяти и... возможностей. Что можно сварить
на этой кухне? От этого зависят те требования, которые
мы можем к ней предъявлять.
Но как измерять возможности ЭВМ? Есть ее
характеристики — скорость вычислений, объем памяти, число
команд, которые она может выполнить, ее надежность
и так далее. Эти характеристики в какой-то мере
определяют возможности каждого конкретного типа
машины. Но не это нас сейчас интересует.
Нам интересно, чего можно ожидать от современной
ЭВМ «в принципе», какой бы она ни была большой и
сложной. Чтобы ответить на этот вопрос, давайте
разберемся, какие принципы заложены в вычислительную
машину.
Так вот, современная ЭВМ работает на принципах
формальной логики, то есть она в процессе работы
преобразует информацию, опираясь на аксиомы
классической логики и арифметики. Какие это аксиомы, или
(как их иногда называют) постулаты?
Приведем примеры этих аксиом для любых чисел
А, В, С.
62
1. A + В = В + A.
2. AX В = BxA.
3. Если А = В и В = С, то А = С.
4. Если Л > В и Б > С, то Л > С и т. д.
Едва ли у кого возникнут сомнения в их
справедливости. Не сомневается в них и машина. В своих
«рассуждениях» она опирается на эту систему аксиом,
заложенную в нее конструктором (или
программистом). Выйти за их рамки она сама не может, так как
в процессе работы она не общается с внешней
средой.
Итак, современная ЭВМ в процессе своей работы
«мыслит» по весьма строгим правилам, предписываемым
ей ее конструкцией или программой. Что же она может
«придумать», действуя таким строгим образом?
Все, что можно образовать из заданного числа
аксиом, то есть все математические утверждения,
связывающие символы А, В, С и т. д. и выведенные из исходных
аксиом.
Например, из первых двух аксиом следует справеД'
ливость утверждения АхВ+С=С+ВХА для
любых А, В я С. Аналогично можно построить и другие
утверждения. Причем эти утверждения не обязательно
должны быть справедливыми — они могут быть и
ложными, от этого ценность их не становится меньше. Так,
утверждение: «Если A=j=B и В фС, то Л=£ С» ложно,
что легко подтверждается конкретным случаем: Л = 5,
В = 7, С = 5, где из того, что 5 ф7 и 7 ф5 не
следует 5=f=5.
Как видно, исходная система аксиом порождает
(или, как говорят математики, индуцирует) систему
утверждений (математики их называют теоремами),
справедливость которых можно доказать или
опровергнуть, опираясь только на эти аксиомы.
Из всего вышеизложенного важно усвоить одну
мысль, которую авторы и пытаются пояснить наглядно:
строгие рассуждения (выводы), опирающиеся на
некоторое количество исходных истин (аксиом), создают
вполне определенную систему утверждений,
относительно каждого из которых можно точно сказать, истинно
оно или ложно. Это означает, что каждое утверждение
этой системы суждений может быть либо подтверждено,
то есть доказана его справедливость, либо отвергнуто,
то есть доказана его ошибочность или ложность.
63
А теперь сделаем следующий трюк. Расширим
полученную систему аналогичными, но произвольными
суждениями, написанными на том же «языке», то есть теми
же символами (в рассмотренном примере это символы:
«Л», «В», «С», « + », « = », «X», «>»). Например,
такими утверждениями могут быть «А X В = В + А»
или «А = А» и т. д.; первое из них ложно, а второе —
истинно. (Напомним, что здесь А и В — любые числа,
и если какое-либо утверждение и выполняется для
каких-то чисел, например, 2X2 = 2 + 2 или 0x0 = 0 + 0,
но не выполняется для других, то оно ложно.)
Полученную систему называют формальной и при этом иногда
добавляют слова «логико-математической». В чем
важность такой системы?
Да в том, что эта формальная система и образует
«интеллектуальный» мир всякой вычислительной
машины. Все, что выходит за рамки формальной системы,
для машины не существует. Например, известное
выражение Ах (В + С)=АХВ + АХ С для машины,
исповедующей лишь четыре указанные выше аксиомы,
даже не утверждение, а просто бессмыслица, так как
система ее аксиом не содержит скобки, которые здесь-
использованы.
А если формальная система — это мир, в котором
«живет» машина, то она, естественно, должна знать,
которые из утверждений этого мира справедливы с точки
зрения ее аксиом, а которые ложны. И это вовсе не
праздное любопытство машины! Ведь на нее возложена
задача обработки информации, в процессе которой ей
приходится решать массу промежуточных задач, где
могут встретиться самые различные утверждения,
справедливость или ложность которых изменяет ее
поведение.
Например, в какой-то момент перед машиной в
соответствии с программой ее работы встает дилемма:
«если утверждение К истинно, то следует делать то-то,
а если ложно, то что-то другое». Здесь в качестве К
могут выступать любые формальные утверждения типа
«А X А = В» или «если А + В>С и С>Д, то
А + В > Д для любых А, В, С и Д».
Заметим, что процесс выяснения справедливости или
ложности какого-либо утверждения в математике
называют доказательством. Смысл всякого доказательства
прост и прозрачен. Он заключается в том, чтобы путем
64
различных допустимых аксиомами преобразований
получить или одну из исходных аксиом, или утверждение,
противоречащее одной из этих аксиом.
В первом случае будет доказана справедливость
исходного утверждения, а во втором — его ложность,
ошибочность.
Следует отметить, что для доказательства
ошибочности какого-либо утверждения достаточно показать,
когда это утверждение не выполняется. Это просто, и
поэтому математики всегда начинают доказательство с
этого. С него начнем и мы.
Утверждение А X А = В не выполняется, например,
для А=1иВ=2и поэтому ложно. Второе
утверждение «если А + В>СиС> Д, то А + В> Д для любых
А, В, С и Д» опровергнуть таким же образом не
удается. Следует ли из этого то, что оно истинно? Нет! Его
справедливость, очевидно, следует из первой и третьей
аксиом (см. стр. 63).
Таким образом, для нормального функционирования
машина должна сама уметь выяснять справедливость
или ложность различного рода формальных
утверждений, которые образуются в процессе ее работы. Это
«умение» должно быть запрограммировано и введено
в машину так же, как исходная система аксиом и
правила преобразования этих аксиом.
Все, кажется, в порядке. Но здесь возникает один
коварный вопрос: а что, если в каком-то случае не
удастся доказать ни того, ни другого? Что ж,
получится, что это утверждение неистинно и неложно? А
возможно ли такое?
Оказывается, возможно! Это в 1931 году показал
Курт Гёдель, «один из самых блестящих умов нашего
столетия», как его назвал С. Лем. Теорема, которую
доказал К- Гёдель, теперь так и называется «теорема
Гёделя».
Ее смысл сводится к утверждению, что не все
можно доказать или опровергнуть даже в формальной
системе (а уж в «не очень» формальной —■ тем более).
Есть утверждения, которые нельзя ни доказать, нн
опровергнуть.
Более строго теорема Гёделя звучит так: если
формально-логическая система непротиворечива (то
есть ее исходная система аксиом — ее логическое
«кредо» — не содержит противоречий), то она непол-
5 Л. Растригин, П. Граве
65
на, то есть в ней всегда найдется хотя бы одно
утверждение, не сводимое к ее аксиомам, и, следовательно,
относительно которого нельзя сказать, истинно оно или
ложно. Именно поэтому теорему Гёделя часто
называют теоремой о неполноте.
Открытие К- Гёделя прошло почти незамеченным,
несмотря на его огромное принципиальное значение.
По-настоящему эту теорему оценили после создания
ЭВМ, когда вопрос доказуемости формальных
утверждений из теоретического превратился в сугубо
практический. Действительно, представьте себе положение
вычислительной машины, когда она не сможет
выяснить, правильно или ложно утверждение, которое
меняет режим ее работы. Что ей делать?
Эта ситуация взволновала не только машину, но и •
математиков, многие из которых до сих пор не могут
прийти в себя. Теорема Гёделя знаменовала собой крах
целого мировоззрения оголтелого формализма,
расставаться с которым было хотя и грустно, но
неизбежно.
66
Вспомните, как легко и просто в детстве люди
делились на «плохих» и «хороших» и весь мир был «черно-
белый». Но с возрастом пришлось отказаться от такой
удобной схемы, так как обнаружились оттенки. Стал
ли от этого мир хуже? Разумеется, нет, но он стал
сложнее.
Заметим, что сам по себе формализм, то есть
умение и способность строить безукоризненные логические
заключения, является очень ценным инструментом
(точнее, одним из ценных инструментов) в познании
окружающего нас мира. Но он (формализм)
становится оголтелым, когда те или иные математики
начинают сомневаться в справедливости утверждений,
полученных неформальным путем.
Вместе с крахом «черно-белого» формализма
приходится расстаться и с надеждами на неограниченные
возможности вычислительной машины, исповедующей
этот «черно-белый» формализм.
Как же будет вести себя машина в случае, когда
она «напорется» на недоказуемое утверждение? В
лучшем случае «догадается» об этом, остановится и
«потребует» разобраться в сложившейся ситуации. В
худшем — будет бесконечно долго и безуспешно искать
различные способы доказательства его истинности
или ложности. Как же преодолеть указанную
трудность?
Нужен эксперимент! Истинность или ложность того
пли иного утверждения всегда можно приближенно
установить экспериментально. Но для этого
необходимо нарушить автономность режима работы ЭВМ, то
есть вмешаться извне. Это означает, что в процессе
обработки информации ЭВМ иногда останавливается
и запрашивает дополнительную информацию, которой
не содержится в ее формальной системе. Такой
дополнительной информацией являются сведения о
справедливости или ложности некоторого утверждения,
которое понадобилось машине для синтеза
управления.
Таким образом, «черно-белый» формализм,
исповедуемый вычислительной машиной, наряду с
огромными возможностями создает трудности в виде
необходимости экспериментального доказательства
утверждений, с которыми принципиально не может
справиться современная ЭВМ.
5*
67
13. ПРОБЛЕМА И ТРАГЕДИЯ
ЦЕЛИ
Анализируя трудности, которые испытывает
кибернетика в своем развитии, мы обнаружили две —
информационный голод, вызванный недостатком
поступающей в управляющее устройство информации, и
«интеллектуальный» голод, связанный с ограниченностью
«черно-белого» формализма вычислительной машины,
синтезирующей управление или обрабатывающей
информацию.
Но эти трудности являются мелкими
препятствиями по сравнению с гигантской проблемой образования
цели управления, к которой мы и приступаем.
Мы уже говорили, что для всякой системы
управления цель является внешней категорией так же, как
и сведения о состоянии среды и объекта. Поэтому
вопрос о том, какой должна быть цель управления, обязан
решаться не в данной системе, а «этажом» выше;
некая другая система управления более высокого
порядка делает это для нашей системы. Таким образом,
наша «цель» является предметом управления, с помощью
которого верхняя система воздействует на нижнюю.
Но у этой верхней системы управления тоже
должна быть своя цель, которой она не может
распоряжаться и которая также должна быть ей «спущена»
сверху. Это может сделать система управления еще
более высокого порядка. Так рассуждая, мы
неизбежно придем не к системе управления, а к человеку,
которому придется взять на себя эту задачу. Как ни
крутись, цель управления в конце концов приходится
неизбежно формулировать человеку.
«Ну и прекрасно! — воскликнет обрадованный
читатель. — И пусть себе на здоровье формулирует.
Останется хоть что-то, чего не умеют делать машины.
Человек все-таки царь природы и, определяя цели,
будет заниматься своим делом — царствовать над
глупыми машинами!»
Все это верно. И что человек — царь природы,
тоже верно. Но давайте задумаемся: какой природы?
Все было гладко, когда природа была первая,
породившая человека, породившая разум. Разум возник и
эволюционно сформировался как средство
приспособления к этой природе, как средство ее изменения и
68
подчинения. Наш мозг воспитывался и
совершенствовался при решении задач взаимодействия с первой
природой.
Но вот возникла вторйя природа, созданная
руками человека. Это наука, культура, техника. За
последние два века особую роль приобрели наука и техника.
Научно-техническая революция, которая сейчас
происходит, окружила человека плотным кольцом второй
природы. «Царствовать» ему приходится среди вещей,
созданных его же руками.
На первый взгляд все в порядке. Но это только на
первый взгляд. Более внимательный анализ позволяет
вскрыть одно решающее противоречие.
Человеку приходится формулировать цели для
развития второй природы, которая далека от его
биологической природы. Если раньше он ставил цели,
выполнение которых сразу оказывало благоприятное
воздействие на его биологическую структуру, то теперь
приходится формулировать цели развития второй
природы, достижение которых лишь косвенно связано с
биологией и интеллектом человека.
Приведем примеры, когда цели, на первый взгляд
поставленные правильно, оказались смешными, а
иногда и опасными.
Пример первый. В 20-х годах был введен
следующий своеобразный критерий оплаты труда
пожарных — время пребывания в тяжелых огневых
условиях. Соответственно этому времени определялась
зарплата пожарных.
Казалось, все справедливо: чем больше пожарный
находится в опасной зоне, тем выше его зарплата.
Но в жизни оказалось иначе. Первый пожар был
потушен в пятнадцать минут, и... пожарные остались без
зарплаты. Тогда они «поумнели» и стали тушить
пожары в течение нескольких часов, а кончилось это тем,
что какая-то пожарная команда, как это позднее
выяснилось на суде, даже подожгла дом.
Аналогичная ситуация складывается и нынче,
когда зарплату «аварийной службы» ставят в прямую
зависимость от числа вызовов: чем больше аварий, тем
больше получают работники этой службы. Здесь, как
это ни парадоксально, «аварийная служба»
оказывается заинтересованной в авариях. Причина этого —
неправильно сформулированная цель.
69
Любопытно, что в США есть положительный опыт
газовой службы, которая получает вознаграждение
«наоборот»: обратно пропорционально вызовам, то есть
чем меньше аварийных вызовов, тем выше
вознаграждение. В этом случае служба заинтересована в
уменьшении числа вызовов, а следовательно, в
безаварийной работе всей контролируемой системы. При такой
формулировке цели работники стремятся
предупреждать аварии, что соответствует и интересам
потребителей системы.
Другой пример. Конструкторы завода в городе
Электростали недавно изыскали возможность
уменьшить вес литых частей прокатного стана на 24
процента (это оказалось ни много ни мало, а 1300 тонн!).
Однако план министерство своим заводам задает в
тоннах (это и есть цель). Следовательно, экономия
металла и уменьшение веса прокатного стана привели
бы к невыполнению плана со всеми вытекающими
отсюда плачевными последствиями для предприятия.
Читатель сам продолжит список подобных
курьезных примеров неудачно сформулированных целей.
Что это? Головотяпство? Нежелание? Или
неумение?
Проще всего обвинить в головотяпстве или
нежелании разобраться в существе вопроса. Действительно,
если хорошо разобраться, то всегда можно оценить все
возможные последствия, к которым приведет та или
иная цель. Если хорошо разобраться... А всегда ли
можно разобраться, к чему приведет реализация той
или иной цели? Ведь, чтобы разобраться в
последствиях того или иного поступка, нужно иметь хорошую
модель анализируемого явления, с помощью которой
можно оценить все варианты последствий. А именно
такой модели и нет при создании системы управления
достаточно сложным объектом.
Вот и получается, что задание целей управления
приходится делать интуитивным образом, так как нет
ни правил, ни специальных приемов формулировки
цели. А какая там интуиция, если речь идет о
создании новой, никем еще не виданной и неслыханной
системы управления. Зачастую процедура гадания на
кофейной гуще представляется куда более обоснованной,
чем иные интуитивные соображения о той или иной
цели. Человек в этой роли становится узким звеном.
70
Ему чрезвычайно трудно ставить цели перед новыми
системами управления.
В этом-то и заключается корень кризиса, который
сейчас назревает в кибернетике. Кибернетика способна
решать самые сложные задачи, но не умеет их ставить.
Она владеет эффективнейшими средствами
реализации целей, но не в состоянии формулировать эти цели.
Располагая мощными средствами достижения целей,
кибернетика оказалась неспособной помочь человеку
в их выдвижении и формулировке. Таким образом,
произошел разрыв между средствами (современной
кибернетикой, которая очень эффективно занимается
алгоритмами управления) и целями (способами
формулировки целей управления). Без умения
формулировать цели управления кибернетика будет (и уже
начала) топтаться на месте. А топтание на месте —■ это
огромный ущерб; и не только для потребителей
«бесцельной» системы управления.
Дело в том, что за любую систему управления
надо платить. Эта плата складывается из капитальных
7!
затрат на проектирование, создание и наладку этой
системы, а после — на ее запуск в работу и затраты на
эксплуатацию. При этом система решает великолепно
лишь ряд задач. Это, как правило, всякого рода
финансово-отчетные задачи, связанные с большим
количеством арифметических вычислений, которые легко
выполняются на ЭВМ. Но значит ли это, что с запуском
системы управления с ЭВМ финансовый отдел можно
закрывать, как это думали ранее? Как ни странно, но
в ряде случаев штат этого отдела приходится даже
расширять, так как приходится готовить материалы
машине, а эта подготовка обычно довольно трудоемка.
Цели, которые должна осуществлять созданная
система управления, во-первых, изменяются при ее
создании и эволюционируют естественным образом, во-
вторых, так как жизнь течет и цели изменяются. В
результате оказывается, что система управления
начинает тормозить нормальное функционирование и
развитие объекта, которым она должна управлять.
Приходится ее потихоньку сворачивать и, в лучшем случае,
переоборудовать для решения задач, не связанных
прямо с управлением, а в худшем — возвратиться к
старой, но испытанной «ручной» системе управления.
А причина в том, что созданная система управления не
может выполнять новые цели. Ведь она была
разработана для реализации «старых» целей. А чтобы ее
перестроить на новые, нужно затратить снова средства.
Вот и хиреет созданная автоматизированная система
управления, а жизнь идет своим чередом.
А грустный этот коней можно было бы предвидеть
вначале. Действительно, прежде чем создавать систему
управления, следует хорошо осознать цели, которые
будет реализовать эта система. А если цели были
определены неправильно и в действительности они
оказались совсем другими, то не следует в этом обвинять
систему управления по модернизированному принципу:
«Неча на управление пенять, коли не умеешь ставить
цели управления».
Что ж, отказываться от идеи создания систем
управления? Но ведь в начале этой главы мы
говорили о преимуществах и неизбежности создания могучих
систем управления, оснащенных современным ЭВМ!
Вот мы и столкнулись с очередной трудностью: нужно
создавать системы управления, а создавать мы не мо-
72
жем, так как еще не умеем хорошо формулировать
цели управления. Порочный круг замкнулся!
А может быть, нужно было подходить не с того
конца?
14. ГДЕ ЖЕ ВЫХОД?
Очевидно, выходом из создавшегося положения
были бы рекомендации, как формулировать цели
управления в той или иной ситуации. Однако считать, что
такие законченные рекомендации можно где-то
получить в готовом виде, было бы крайне неосмотрительно.
Но все же некоторые пути решения этой задачи
можно наметить уже сейчас (ради этого, собственно, и
написана данная книга).
Дело в том, что в природе (первой, а не второй)
имеется механизм, великолепно справляющийся с
интересующей нас задачей. Им является психика
человека, которому на каждом шагу приходится ставить и
решать сложнейшие задачи поведения, то есть решать,
как вести себя в той или иной ситуации. Человек в
процессе общения со средой и себе подобными
формулирует и уточняет свои цели естественно, легко и
просто. Только в патологии вопрос о выборе цели
становится действительно вопросом. В норме же процесс
образования цели столь же прост и естествен, как
другие функции организма (во всяком случае, во внешнем
выражении). Может быть, поэтому логично
обратиться к психике, с тем чтобы выяснить ее способы
формулировки целей? Для этого давайте выясним, что такое
поведение, его мотивы и цели и как они образуются
психикой?
И последнее. Заметим, что умение ставить цели
является одним из явных признаков интеллекта. Поэтому
ответ на поставленный вопрос даст нам возможность
говорить об искусственном интеллекте, то есть об
«интеллекте» вычислительных машин.
Итак, на время отставим в сторону заботы
кибернетики и займемся несколько необычной областью —
поведением человека, аппаратом, где образуется это
поведение, короче, психикой и процессами образования
психикой целей. А потом вернемся к кибернетике и к
разрешению ее трудностей.
МОТИВЫ ПОВЕДЕНИЯ
«Что может хотеться этакой
глыбе?
А глыбе многого хочется».
В Маяковский
Недавно на большом всесоюзном совещании по
кибернетике один из ведущих ученых, обсуждая
проблемы искусственного интеллекта, сказал, что машина тем
отличается от человека, что она не имеет собственных
целей. Эти цели перед ней ставит человек, и это его, и
только его цели. Что ж, с этим трудно не согласиться,
если иметь в виду современные ЭВМ. Однако
теперешние машины не являются венцом творения, и едва ли
на этом остановится прогресс. Именно поэтому
высказанный тезис о «бесцельности» машины вызвал у
авторов желание «изобрести», хотя бы в принципе, такую
машину, которая самостоятельно ставила бы перед
собой цели. Это желание совпало с необходимостью
преодоления трудностей, возникающих при создании
сложных систем управления, о которых мы говорили в
предыдущей главе.
Такое совпадение не случайно. Оно выражает очень
важную тенденцию в современной кибернетике —
поиск путей создания «интеллектуальных» ЭВМ, которые
были бы в состоянии решить сложнейшие задачи,
возникающие в системах управления современными
предприятиями, организациями, системами.
Но прежде чем говорить о таких машинах,
необходимо понять механизм образования поведения у живых
существ, выяснить, что их заставляет проявлять
активность и выдвигать цели. Только разобравшись в этом,
можно приступить к «изобретению» ЭВМ,
самостоятельно формулирующих цели своего поведения. Эти
74
ЭВМ должны моделировать процесс образования
поведения живых существ и прежде всего нашего с вами
поведения, дорогой читатель. В собственном поведении
разобраться легче, чем в чужом, так как мы наделены
способностью к самоанализу (в науке это называют
интраспекцией), который и позволяет нам познать
самих себя, а следовательно, и интересующие нас
процессы образования поведения.
Но познавать себя можно по-разному.
1. ЗАВЕТ ДРЕВНИХ
Кто-то из древних сказал: «Познай себя, и ты
познаешь весь мир». Этот завет был понят сразу и
немедленно принят к исполнению. И древняя, л
средневековая, и современная наука очень интересовалась
человеком. Поэтому, уважаемый читатель, вы являетесь
одним из объектов, на котором сконцентрировано
внимание почти всей современной науки. Ведь кто только
вас не изучает: социологи и психологи, медики и
генетики, биологи и физиологи, биофизики и биохимики,
экономисты и юристы, «инженеры человеческих душ»
(писатели), и в последнее время «просто» инженеры.
Нас сейчас интересуют вопросы и проблемы
управления, которое определяет наше поведение. А поведением
издавна занимаются психологи. К ним и обратим
наши надежды. Может быть, они помогут нам
разобраться в проблеме управления и преодолеть трудности
кибернетики?
Психологи изучают отдельные психические
процессы — внимание, восприятие, память, эмоции... Попасть
к ним в лабораторию в качестве испытуемого мы вам
не советуем — они вас измучают разными тестами и
задачками вроде тех, которые публикует «Наука и
жизнь» в разделе «Психологический практикум».
Но это, пожалуй, наибольшая неприятность, какую
они вам могут причинить. Был, правда,
небезызвестный Зигмунд Фрейд, который толковал что-то о
мотивах поведения; но, приписав всему человечеству
сексуальную озабоченность и упорно настаивая на
определяющей роли подсознательных инстинктов, он
извратил человеческую сущность и всю проблему
образования поведения поставил с ног на голову.
75
И вот за вас взялись два инженера — один из них
инженер, специалист по машинам, а другой —
психиатр, специалист по ремонту человеческой «души».
Они намерены выяснить довольно интимные детали
вашей психической жизни — как образуются ваши
желания и намерения, мотивы поведения, почему вы
поступаете так, а не иначе, как вы образуете
цели, по каким критериям вы осуществляете выбор
между ними и т. д. и т. п. А полученные данныг
они собираются использовать в сугубо практических
целях: для преодоления трудностей в кибернетике; в
той самой кибернетике, которая уже пару десятков лет
занимается распознаванием образов, моделированием
памяти, эмоций и даже творческого мышления, то есть
уже давно подбирается к вашей психической
деятельности, к вашей личности.
Вы, да и мы, авторы, привыкли, что когда речь
заходит о человеке, то упоминают о 14 миллиардах (!)
нервных клеток в головном мозгу, умиляются его
«мудростью», восторгаются его высокими чувствами,
оправдывают его притязания на руководство вселенной.
Этого в последующих главах вы не найдете. Бездушные
инженеры (хотя один из них и занимается
«душевными болезнями») намерены заглянуть в святая святых
человека, и если вы — противник подобной
вивисекции, то перейдите сразу к седьмой главе, где
разбираются проблемы искусственного интеллекта и пути их
разрешения.
А впрочем... познавать самого себя все же стоит.
И не только ради прогресса в конструировании ЭВМ.
Взглянуть на себя чуть с другой, не вполне
традиционной точки зрения, как бы со стороны, глазами
марсианина -— разве это не любопытно? Нет, нет, многого
мы не обещаем, да и основная цель у нас иная, ио,
может быть, кое-что интересное вы найдете еще и до
последней главы...
2. КАК ИЗУЧАТЬ РЕСТОРАН
Объемистый труд о различиях между амебой и
человеком вряд ли оправдает расходы по его изданию.
Но маленькая заметка о том общем, что присуще и
амебе, и человеку, приблизит нас к пониманию сущно-
76
сти живого. Различия — на поверхности явлений,
нередко они самоочевидны, общее же скрыто в глубине.
Между тем оно нередко является и главным,
определяющим, наиболее существенным. Важно найти эту
общность, присущую только сопоставляемым
объектам.
Опровергать общность мозга и машины — значит
ломиться в открытую дверь. Однако не менее
непродуктивно п подчеркивать атомно-молекулярное
строение и мозга и машины. Здесь следует обратиться к
понятиям, по существу объединяющим мозг и машину.
Такими понятиями являются понятия входа, выхода
информации, алгоритма, цели, кода, связи и т. д.,
которые успешно «работают» при исследовании
функционирования и живых систем, и машин. Кибернетика
рассматривает не материальную специфичность
объекта, а изучает его функции, его предназначение с
точки зрения тех задач, которые он решает, и тех целей,
которые он реализует.
Такой подход позволяет делать самые неожиданные
сопоставления, проводить очень интересные (а порой
и парадоксальные) аналогии. Воспользуемся этим и
потолкуем о вещах, которые на первый взгляд
никакого отношения к интересующему нас предмету не
имеют.
Перед нами здание с надписью «Ресторан».
Допустим, что мы никогда о ресторане не слышали и перед
нами поставлена задача выяснить смысл этого слова,
наблюдая этот объект. Как приступить к решению этой
задачи?
Способов существует много, но каждый дает
отличный от других результат.
Прежде всего напрашивается «морфологический»
подход: мы опишем архитектуру здания, подсчитаем
число этажей, количество окон и дверей, определим их
размеры и взаимные соотношения. Чтобы никто не
мешал, проникнем в ресторан глубокой ночью и составим
внутренний план помещения. Отметим наличие столов,
стульев, шкафов; последние, правда, окажутся
запертыми, и мы не узнаем, что в них хранится. В конце
концов кое-какое представление об объекте мы
получим, но даже подробнейший трактат такого рода вряд
ли отразит «сущность» ресторана.
Предположим, что найдется и более дотошный «ис-
77
следователь», который заглянет «глубже»... Ои
отколупнет штукатурку и установит ее химический состав,
определит породу дерева, из которого сделаны
оконные рамы, взломает шкаф, достанет посуду и узнает
название фабрики, которая ее выпустила, произведет
тотальный анализ отбросов... Он получит массу
разнообразной, но, увы, и бесполезной для нас
информации...
Узнав о неудаче морфолога и гистолога, три
предприимчивых молодых человека заняли должности
повара, официанта и музыканта. Каждый из них
представил свой отчет. Первый утверждал, что в ресторане
готовят пищу, второй —; что ее разносят, а третий
полагал, что ресторан — это разновидность концертного
зала. Синтез этих мнений, несомненно, кое-что
позволил уяснить, хотя от субъективизма исследователей
полностью избавиться не удалось.
Следующий ученый муж (физиолог) заявил: «Мои
коллеги наделали много ошибок. Конечно, ресторан
надо изучать во время его работы, а не тогда, когда
он пуст. Но делать это надо не с субъективных
позиций, а строго объективно. Надо изучать внутренние
процессы». По его рекомендации в ресторане были
установлены скрытые камеры, микрофоны, радары,
датчики температуры, влажности, давления и запахов.
Мощность информационного потока превзошла все
ожидания, удалось регистрировать температурные
колебания, запахи пищи и духов, звон посуды, обрывки
разговоров и джазовых мелодий, передвижения
стандартно и нестандартно одетых мужчин и женщин. Хаос
возник невероятный! Когда же попытались связать все
это («приурочивая функцию к структуре»), то кое-что
начало проясняться. В кухне превалировали запахи
пищи, в зале — запахи духов. Джазовые мелодии
появлялись в определенном режиме, из кухни в зал
посуду носили с пищей, а обратно — пустую и т. д. И все
же физиолог признал, что сам он ожидал больших
результатов...
«Давайте ресторан рассмотрим как «черный
ящик», — предложил кибернетик. •— У него есть вход
и выход. По соотношению между ними мы и выясним
сущность объекта». Предложение понравилось.
Поставили соответствующие датчики и действительно
установили ряд закономерностей. Суммарный вес входя-
78
щих в ресторан оказался
меньше веса выходящих.
Процент пьяных среди
первых был значительно
ниже, чем у вторых. Чем
позже заходил
посетитель, тем он дольше
задерживался в ресторане.
Чаще всего
одновременно входили разнополые,
а среди однополых резко
превалировали мужчины
и т. д. Кибернетик
торжествовал: «Ресторан
представляет собой
объект, посещаемый людьми
с целью увеселения,
насыщения и опьянения».
Как видите, уже
нечто достигнуто, хотя еще
и многое неизвестно —
неясна функциональная
структура объекта, не
выявлены его внутренние
цели, не определены его
связи в рамках системы,
к которой он
принадлежит, и т. п. Неизвестно
нам и его происхождение
(«генез»). Для ответа на
эти вопросы следует
привлечь другой аппарат
исследования. Но
надеемся позже из этой
«ресторанной» модели
«выжать» еще кое-какие
идеи. Пока же она нам
позволяет высказать
глубокие сомнения в том,
что какой-либо из
специализированных
подходов может решить
задачу определения даже
такой на первый взгляд
простой системы, как ресторан. Тем более эти методы
не дадут результатов при исследовании проблемы
мозг — психика — поведение, если их не дополнить
системно-кибернетическим анализом, которым мы
займемся несколько позже.
3. ПРАВИЛА УЛИЧНОГО
ДВИЖЕНИЯ И МЕЧТА
ПЕЧЕНОЧНОЙ КЛЕТКИ
Любая связь может рассматриваться как
ограничение, ограничение «свободы», исключение
равновероятности поведения. Для иллюстрации этого давайте
покатаемся на машине и побеседуем с шофером о пра~
вилах уличного движения...
— Товарищ водитель, зачем нужны эти правила?
— Так ведь без них нельзя было бы ездить...
Представьте только себе — машины мчатся, не
придерживаясь правой стороны, на перекрестках нет
светофоров — сразу же произошла бы сумятица.
— А если бы была на свете только ваша машина?
—■ Ну, тогда правила движения были бы, конечно,
не нужны или, во всяком случае, их было бы гораздо
меньше, такие, при которых лишь бы пешеходов не
задавить.
— А если бы и пешеходов не было?
— Тогда бы не было и правил.
— Следовательно, эти правила возникли в
результате появления множества машин?
—■ Конечно! Чем больше машин, тем больше
опасность и тем строже должны быть правила, чтобы не было
столкновений и наездов. Вот и появляются правила
дорожного движения.
— А они всегда были такими, как сейчас?
— Конечно, нет. Раньше и машин было меньше, да
и скорости тоже, и транспортные средства были не
очень-то разнообразны. Меньше было и правил, да и
их соблюдения никто не требовал столь строго. Где
уж старому городовому до современного инспектора
ГАИ!
Из нашей беседы можно почерпнуть кое-что
полезное. Система накладывает ограничения на
составляющие её элементы. Чем сложнее система, чем дифферен-
80
цированнее ее элементы, тем жестче ограничения и
строже контроль за их соблюдением. Не с тем же самым мы
встречаемся и у человека? Наш далекий предок не
имел права поедать соплеменников, а вынужден был
искать закуску на стороне — таков был единственный
параграф морального кодекса того времени. Сейчас
же дружинники расстраиваются, если мы не сразу
уступаем место в троллейбусе пожилой женщине.
И если снять все правовые и моральные ограничения,
которые на нас накладывает надорганизменная
система — социум, — то не произойдет ли катастрофа,
подобная той, которая рисуется нашему воображению
при отмене правил уличного движения? Пьяный,
хулиган и душевнобольной опасны для общества, ибо
вышли из повиновения последнему, не считаются с
его ограничениями. Когда же они садятся за руль, их
опасность усиливается пропорционально мощности
двигателя.
А ведь и в нашем организме можно усмотреть
аналогичные соотношения. Печеночная клетка
«ограничивается» печенью, а сама печень — организмом. Этой
клетке совсем и «не хочется» выделять желчь и
заниматься обезвреживанием разной дряни, которую
человек вздумал ввести в свой организм. Ее мечта —
ожирение, ничем не ограниченный рост. Иногда ей удается
ускользнуть от контроля организма, обрести
«свободу», беспредельно размножаться или «жиропереро-
ждаться», то есть реализовать свою и только свою
программу, осуществлять свою мечту. Правда, и
владетель организма, и врачи таким своеволием вряд ли
довольны — они констатируют тяжелейшие
расстройства и в ряде случаев называют их раком. Но что до
этого загулявшей клетке! Хоть миг — да мой!
Автомобиль — элемент множества транспортных
средств. Человек — элемент общества, печеночная
клетка — элемент организма. Нельзя сказать
«множество», косвенно не намекнув, что оно состоит из
«элементов». Необходимо твердо усвоить, что, когда мы
говорим «элемент» (автомобиль, человек, клетка),
мы также «намекаем» на существование множеств, к
которым эти элементы относятся. Человек ни
возникнуть, ни развиться, ни существовать вне общества не
может. Наша внешняя среда — это прежде всего
социум, источники и адресаты информации — люди, мы
6 Л. Раст1'Игин, П. Граве
81
опутаны связями с себе подобными. Мы «слышим»
предков, когда читаем, и полагаем, что говорим
потомкам (а не только ныне здравствующему редактору),
когда пишем. Мы контактируем с кассиром
троллейбуса и косвенно — с его водителем. Но мы связаны и с
рабочими, которые сделали эту машину, с
инженерами, которые этой работой руководили, наконец, с
давно умершими создателями этого вида транспорта и
даже с самим Томасом Эдисоном, ибо какое-нибудь
его изобретение наверняка в конструкции
троллейбуса использовано.
Дети, родители, жена, знакомые, родственники,
сослуживцы, начальство, подчиненные и соседи по кино
составляют социальную сеть, каждый из нас в
которой лишь маленький узелок. Сеть (за исключением
ближайшего участка) и не заметит нашего
исчезновения, но мы вне сети существовать не можем.
Бензоколонка «проживет» без данного автомобиля, но не
автомобиль без бензоколонок. Организм обойдется без
данной печеночной клетки, но последняя к жизни вне
организма не приспособлена, несмотря на то, что к этому
«стремится».
Пчелиный рой, стадо мустангов, стая гусей хотя и
являются самоуправляемыми системами, к
саморазвитию, прогрессу не способны, ибо ни пчела, ни мустанг,
ни гусь не обладают соответствующими биологическими
и физиологическими данными. Не исключено, что
подобными данными обладают дельфины, но среда их
обитания накладывает ряд жестких ограничений на
возможность образования высокоорганизованной системы.
В антропогенезе (процессе образования человеческого
вида), истории общества и онтогенезе (развитии
отдельной личности) мы имеем дело с направленными
процессами развития сложных систем.
Психика современного человека возникла, таким
образом, вполне закономерно и имеет двойное
(биосоциальное) происхождение. С одной стороны, ее
возникновение было бы невозможно без необходимого анато-
мо-физиологического резерва определенной
материальной субстанции (мозга); с другой — такой мозг должен
быть у элемента сложной надорганизменной
саморазвивающейся системы — социума. Таким образом, на
возникновение психики как системы управления
поведением оказали воздействие Возможность (мозг) и Необ-
62
ходимость (социум). Она — дитя двух матерей. Если
бы один из этих двух факторов отсутствовал, то нам бы
с вами, дорогой читатель, не пришлось бы беседовать.
И вовсе не потому, что не нашлось бы темы для
разговора. А просто разговора не понадобилось бы — мы бы
еще лазали по деревьям и не умели бы говорить.
4, ЧТО МОЖНО ИЗВЛЕЧЬ
ИЗ АВТОМОБИЛЬНОЙ
ПРОГУЛИИ
Мы с вами, как и все живые существа, состоим из
атомов и молекул, подчиняемся физическим и
химическим законам. Эти законы как бы изначально в нас
встроены, мы являемся физическими телами физической
системы Земля, где господствуют эти законы. Но мы не
только физические тела, мы и «тела» живые, то есть
биологические системы. Поэтому следует полагать, что в
нас изначально встроены и биологические законы,
господствующие во всей земной биосфере.
Нас в данный момент интересуют законы поведения
(причем наиболее его сложные формы). Возникает
вопрос: можно ли выявить какой-либо общий принцип
построения поведения, присущий всем биосистемам
вообще? Для этого... сядем опять в машину и посмотрим,
какую пищу для размышлений даст прогулка...
— Водитель, почему мы так плетемся, ведь дорога
свободна?
— А вы видели знак «40 км»? Это значит, что с
большей скоростью на этом участке ехать нельзя.
— А почему вы повернули направо? Мы хотим
налево.
— Знак — левый поворот запрещен.
— Обгоните эту машину.
— Здесь обгон запрещен.
— Но ведь вы обогнали трактор?
■— Да, но он двигался со скоростью меньше 20
километров в час.
— Остановите машину.
— Нельзя, запрещающий знак.
— А сейчас сами сразу остановились!
— Перед красным светом светофора. Да куда вас
везти?
6*
83
— А никуда, мы хотим просто покататься.
Движение наше явно неравномерное и
непрямолинейное. Перед нами то один знак, то другой. То нельзя
налево, то только прямо, то не останавливаться, то
остановка обязательна. Да еще эти пешеходы — лезут
прямо под колеса, постоянно создавая аварийные ситуации.
Вот и приходится то тормозить, то «давать газу»,
поворачивать то налево, то направо.
На первый взгляд мы с автомобилем являемся
типично рефлекторной системой, так как наше движение
(поведение) как будто полностью зависит от внешней
среды — от дорожных знаков, от взаиморасположения
других транспортных средств и эксцессов, вызываемых
пешеходами. Правда, мы движемся благодаря
вмонтированному в эту систему мотору, но такова уж ее природа.
Получается, будто целью сушествования автомобиля
является соблюдение правил уличного движения,
подчинение действиям дорожных знаков, предотвращение
аварий. Стоит ли его тогда приобретать, да и стоило ли его
изобретать?
84
Нет, что-то здесь не так! Давайте еще раз
проанализируем результаты. Итак, мы сели в машину с
экспериментальной целью определить зависимость ее
«поведения» от состояния среды (средовых раздражителей).
Шоферу мы объявили, что хотим просто покататься, а
потому маршрут нам безразличен. Вот он и преследовал
одну (и только одну) цель — соблюдать правила.
Но ведь это эксперимент, а в методике любого
эксперимента всегда в какой-то мере запрограммирован его
результат. Потому-то у нас и получился столь
парадоксальный вывод — будто сущность езды на автомобиле
исчерпывается стремлением не нарушить дорожные
правила. Мы подменили цель существования
(передвижение в определенное место) условиями существования
(соблюдение правил).
Когда мы определим, что целью, смыслом
существования автомобиля является перевозка людей и
материалов из одного места в другое, то все встанет на свои
места. Переехать из пункта А в пункт В можно, лишь
соблюдая ограничения — правила уличного движения,
учитывая тем самым постоянно меняющуюся дорожную
ситуацию, избегая столкновений с другими машинами
(то есть рефлектируя). Но эта видимая цель
предотвращения аварии, это стремление к самосохранению не
должны затмить истинную цель — достичь пункта В.
Все машины во избежание аварии соблюдают
ограничения, но в одно и то же время они едут в разных
направлениях, в разные пункты, преследуют разные
конкретные цели.
А люди? Люди едут в метро, каждый по своим
делам: на свою работу, на стадион, на встречу с
любимой — цели у всех разные. Но тем не менее все они
«взаимно вежливы», «не бегут по эскалатору», «держатся
правой стороны», то есть выполняют ограничения.
Вот мы и добрались до сути дела. Живые
организмы — системы целеустремленные, их поведение
целенаправленно, и это их важнейшее свойство наиболее
четко выявляется на уровне человека.
Мы вынуждены защищаться от коварства среды, но
эта защита не может быть самоцелью, она является
лишь средством для достижения каких-то более
сокровенных целей.
Машина же собственных целей не имеет, у нее нет
своих потребностей, желаний или интересов, на базе
85
которых могли бы образоваться цели. Она полностью
подчинена среде — конструктору и программисту,
является средством для реализации их целей.
Этим довольно тривиальным выводом мы могли бы и
ограничиться, если бы не существовало
противоположной точки зрения, согласно которой «в целостном
поведении живого существа нет и не может быть ничего,
чего нет в элементарном рефлекторном акте». Любезный
экспериментатор-физиолог готов пригласить нас в свою
лабораторию для демонстрации роли рефлекса в
организации поведения... Но не будет ли такая экскурсия
простой тратой времени?
Не стоит ломиться в открытую дверь, даже если эта
дверь лаборатории. Реальность рефлекса не может
вызывать сомнений: мы отдергиваем руку от горячей
кастрюли, моргаем и «плачем», если в глаз попадет соринка,
у нас «подскакивает» нога, когда невропатолог ударяет
своим молоточком ниже колена... При лесном пожаре
лисицы и зайцы, волки и олени обращаются в
паническое бегство... Что общего в этих действиях, чем они
отличаются от целостного поведения?
Ответ на эти вопросы вы найдете в следующей
таблице:
№
1
2
3
4
Рефлекторное действие
Мотив действия находится
вне системы
Изменение среды весьма
существенное («сверхсиль-
ность» раздражителя)
Действие носит
однотипный характер в рамках
данного вида
Длительность действия
незначительная и сравнима со
временем действия стимула
Целенаправленное
поь'дение
Мотив поведения находится
внутри системы
Изменение среды может
быть незначительным и
даже вовсе отсутствовать
Поведение
индивидуализировано, особенно на высших
ступенях эволюции
Поведение более
продолжительное
Представитель классической физиологии
рассматривает целостное поведение как цепь рефлекторных
действий — ответов на внешние раздражители. На первый
взгляд он заправский кибернетик: воздействует на вход
«черного ящика» — организма, фиксирует результаты
86
и по соотношению входных и выходных сигналов
пытается определить закон поведения и свойства исследуемой
системы. Известный кибернетик А. Тьюринг предложил
разрешить спор о том, может ли машина мыслить,
следующим образом: будем машине задавать самые разные
вопросы, и если по ее ответам мы не сможем точно
определить, кто нам отвечает (человек или машина), то эта
машина может мыслить. Но разве отвечать (даже
разумно) — это значит мыслить? Разве из отдельных
ответов на внешние стимулы складывается целостное
поведение?
Экспериментаторы игнорируют специфичность
исследуемой системы; применяя сильные и сверхсильные
раздражители, они выводят мотив действия вовне, в среду,
чем и маскируют внутренние мотивы поведения,
внутренние причины, то есть «самодвижение», о которых
писал В. И. Ленин. Они начинают выглядеть не столько
кибернетиками, сколько метафизиками,
антидиалектиками. Но как же быть с рефлексом? Как его «уложить»
в поведение целеустремленных систем?
А разве рефлекс объективно нецелесообразен?
Конечно же, целесообразен! Только эта целесообразность (и
целенаправленность) замаскирована. Мудрая Природа
изначально встроила в организм рефлекторный
механизм, предусмотрела, что живая система неизбежно
будет подвергаться сильным внешним воздействиям, на
которые следует быстро, оперативно и адекватно отвечать,
не то погибнешь. В некоторых (экстремальных)
ситуациях нечего «раздумывать», проявлять свою
«индивидуальность», метаться между возможными
решениями — надо действовать! Ясно, что этот механизм,
присущий живому как таковому, развивался и
совершенствовался в процессе эволюции. И чтобы глубже понять
свойства живого, необходимо, анализируя его
поведение, вскрывать цели, которые оно преследует. А для
этого...
5. ВЕРНЕМСЯ В РЕСТОРАН
Вспомним, что кибернетику удалось, используя метод
«черного ящика», выявить определенную цель
существования ресторана: накормить, напоить и усладить
музыкой посетителей. Однако эта «программа» далеко не
единственная.
87
Существует и план производства, и план
ассортимента, и план реализации, и план финансовый. Эти планы,
конечно, в какой-то мере взаимосвязаны, но связи эти
не жесткие. Если поблизости нет конкурирующих
организаций, то план, например, по ассортименту можно и
не выполнять — за неизменность меню еще ни одного
директора не сняли. Нет особого смысла и полностью
использовать «посадочные места» — зачем понапрасну
утруждать официантов, если финплан удается выполнить
и со столиками, которые якобы «заняты».
Вот так штука! Не успели мы приступить к анализу
системы, как выяснилось, что основная ее программа
(«накормить» и т. д.) вовсе не является основной...
Выбор ведущей программы — вопрос далеко не
праздный. Оказывается, что ресторан не просто
«рефлектирует», то есть адекватно реагирует на внешние
стимулы (требования посетителей), но и имеет
определенные внутренние программы деятельности. Более того:
«накормить-напоить» для ресторана программа, по
существу, внешняя — это посетители «хотят быть
накормленными», это их программа, на которую ресторан
реагирует как на стимул. Можно возразить, что и другие
программы ресторану заданы извне — от треста или
главка. Но реализация этих программ для ресторана
имеет особое значение — они заданы «сверху», от них
зависят всякого рода премии и другие блага, а
посетитель в этом плане является ненадежным источником.
Даже поверхностный анализ состава посетителей
ресторана убедит нас в существовании некоего «фильтра»
на его входе. В самом деле, детей, старушек, лиц в
рабочей одежде мы, как правило, в ресторане не встретим.
Иногда не пускают туда и граждан «в состоянии
подпития выше средней степени». Фильтрующее правило
довольно сложно — обычаи, цены и швейцар.
Если под продукцией системы понимать блюда,
подаваемые на стол, то очевидно, что она зависит далеко не
только от «внешних требований». Свои запросы
посетители вынуждены координировать с наличием
соответствующих блюд в меню. Каждое блюдо является таким
образом результирующей внешних и внутренних
факторов — оно появляется на столе лишь при сочетании двух
непременных условий: оно есть на кухне и имеется
соответствующий заказ. Заказ адресуется к кулинарным
возможностям системы, система же (по идее) плани-
88
рует свои возможности, прогнозируя будущие наиболее
вероятные заказы. Отзывы и пожелания посетителей
выполняют роль обратной связи и должны способствовать
оптимизации этого процесса.
Для нормального функционирования ресторана
необходимо бесперебойное снабжение продуктами,
обеспечение топливом и электроэнергией, четко разработанный
технологический процесс выработки полуфабрикатов и
их оперативное преобразование в готовые блюда по
требованию посетителей.
Нужны не только квалифицированные исполнители,
необходимы и организация, и планирование, и связь
между отдельными звеньями. А в экстремальных
ситуациях (как при перебоях в снабжении, так и в случаях
возникновения каких-либо эксцессов в зале) возникает
и проблема принятия решений и их претворения в
жизнь.
Ресторан, оказывается, связан как со
снабженческими организациями, так и с трестом и в особенности с
руководством последнего. Он представляет собой элемент
сложной системы общественного питания.
Организация и функционирование ресторана должно
удовлетворять начальство, посетителей и собственных
сотрудников. Ресторан — полипрограммная система, его
деятельность преследует многих «зайцев» (хотя на
практике и не всех «убивает»).
Но распростимся с этой кощунственной моделью и
обратим свой взор к более достойному объекту —
человеку, его психике.
Здесь многое будет аналогично. Действительно, ведь
и у нас множество целей. Одни из них базируются на
биологической необходимости —• наших потребностях:
мы нуждаемся в пище, воде, одежде, которая бы
сохраняла наше тепло. Другие — на наших желаниях и
интересах: мы хотим элегантно одеваться, наслаждаться
музыкой и путешествовать. Третьи же нам заданы извне:
делать дело на работе, а не только решать кроссворды,
покидать голубой экран и относить белье в прачечную,
посещать не только промтоварные, но и
продовольственные магазины. Другими словами, у нас есть и
внутренние, личные цели и внешние, социальные. В идеале они
должны совпадать, но на практике мы чаще наблюдаем
лишь мирное сосуществование между «надо» и «хочу».
И поведение свое мы строим таким образом, чтобы по
89
возможности и «волки были сыты и овцы целы».
Следовательно, мы с вами представляем собой не только
активные, целеустремленные системы, но и системы
многопрограммные, многоцелевые.
Именно такой должна быть система управления
сложным объектом, которой предстоит справиться с
трудностями информационного, интеллектуального и
целевого голода. Действительно, она должна быть
активной, чтобы получить необходимую информацию и
самостоятельно сформулировать цель управления. Она
должна быть целеустремленной, чтобы эффективно решать
поставленную задачу. Она должна быть многоцелевой,
чтобы иметь возможность управлять по многим
критериям. И наконец, она должна быть многопрограммной,
чтобы одновременно решать много взаимосвязанных
задач управления.
6. ПОЧЕМУ, КАК И ДЛЯ
ЧЕГО?
«Каков вопрос, таков ответ», — говорит Галя
Галкина из журнала «Юность». Строгая Галя не любит
глупых вопросов; ее остроумные ответы вызывают улыбку и
над вопросом...
Долгое время, почти вплоть до середины нашего
века, вопрос «почему?» считался в науке корректным,
материалистическим, а вопрос «для чего?» — наоборот,
неправомерным, некорректным, идеалистическим.
Акцент ставился на причинах поведения, а не иа его
целях, которые попросту игнорировались. При этом
возникал соблазн сводить социальные проблемы к
психологическим, психологические — к физиологическим,
физиологические — к внутриклеточным, затем — к
молекулярным и так далее. В туманной дали субмолекулярного
уровня виделась «первопричина», которая
«ответственна» за все живое и социальное. Плодотворность такого
подхода была крайне сомнительна. Здесь нам важно
лишь подчеркнуть, что в настоящее время понята
правомерность вопроса «для чего?».
Академик П. Анохин доказал, что «результат
организует поведение»; другими словами, цель определяет
действие. Любой поведенческий акт имеет не только
причину, но и цель, ответ на вопрос «почему?» — лишь
90
полдела, необходимо
ответить и на вопрос «для
чего?». Правомерность
такого вопроса вытекает
из признания, что
система ведет к себе так, а не
иначе не только
«потому», но и «для того», то
есть с определенной
целью.
Важность ответа на
этот вопрос связана
с тем, что поведение
сложной биологической
системы можно понять
только с этой точки
зрения, то есть получив
ответ именно на вопрос
«для чего?». Это
означает, что поведение
является в основном продуктом
собственных целей
системы, оно порождается
прежде всего ее
потребностями, а уж затем
свойствами среды.
Избегая ответа на
вопрос о потребностях и
целях поведения системы,
мы рискуем ничего не
понять в этом поведении.
А понять надо хотя бы
для того, чтобы суметь
моделировать процесс це-
леобразования, который
так легко и естественно
протекает в живой
системе и так трудно в
искусственной. Именно эту
трудность можно
преодолеть, если
разобраться в механизме целе-
образования живых
систем.
91
7. HOMO SAPIENS
Мы много толковали о роли внутренних факторов
в построении поведения... Так много, что может
создаться впечатление, будто среде мы не придаем никакого
значения и сами живем вне времени и пространства.
Нет, читатель, мы не астральные тела, и наша
собственная жизненная стратегия и тактика вполне
реалистичны. Но ваш возможный упрек мы принимаем, мы
действительно увлеклись вопросом «для чего?» в ущерб
«почему?», ибо хотели лишь подчеркнуть, что, хотя
человек и является продуктом социума (как и живое —
продуктом неорганического мира), связь «среда —>
человек» (как и связь «среда —> живое») не
однозначная, а двусторонняя.
Мы, как и все живые существа, не реагируем на
любые события во внешней среде без разбора, наше
отношение к различным воздействиям строго
дифференцированное: на одни мы отвечаем жестким рефлексом,
другие нам несут информацию о наиболее вероятном
развитии событий в ближайшем или более отдаленном
будущем, третьи — о возможном, но неопределенном
по характеру изменении ситуации, а четвертые мы
игнорируем, как не имеющие для нас какого-либо
существенного значения.
Мы существуем в информационной среде, внешний
мир для нас является содержанием нашей психической
жизни, из его «материала» мы конструируем свои цели
и разрабатываем средства их достижения. И вы,
дорогой читатель, и мы интуитивно отвергаем
представление о человеке как о некой рефлектирующей машине,
лишь ловко и хитроумно отвечающей на внешние
воздействия. И никакие эксперименты с лабораторными
грызунами нас не убедят в противном. Нам «многого
хочется». Любви, ласки и заботы... Уважения
окружающих и материального благополучия... Успешной сдачи
экваменов и выигрыша в «Спортлото»... Пусть скромного,
но успеха... А также чтобы дочка больше не
укорачивала бы юбку, а сын, наоборот, укоротил бы свои
космы... Ах, как нам многого хочется! И именно они, наши
желания, стремления, нужды, потребности и интересы,
заставляют нас что-то предпринимать, строить планы,
размышлять об их осуществлении, что-то сопоставлять,
сравнивать, принимать решения, то есть вызывать жи-
92
тейскую бурю (порой, правда, в стакане воды). Это
программы нашей деятельности, являющиеся
выражением активности, свойственной всему живому.
Данный термин (программа) может кое-кого
смутить. Казалось бы, уж если речь идет о кибернетике, то
под программой надо понимать последовательный
набор команд для ЭВМ. Естественно, наши жизненные
программы — это не программы для ЭВМ.
Итак, под комплексом программы (или
«программным профилем») будем понимать совокупность
внутренних побуждений, определяющих направленность нашего
поведения. Программа — это уже не потребность, но
еще не цель, в ней явно проступает активность, но нет
конкретного образа (модели) желаемого будущего.
Программ у нас — это великое множество и «грубо-
животных» и «чисто человеческих», социальных
желаний — от пищевых до эстетических. Некоторые из них,
так сказать, лежат на поверхности — родительская,
сексуальная, другие трудно выявляемые, например
программы выдачи информации. Вы сомневаетесь в
существовании такой программы? А ведь две
кумушки-сплетницы, обменивающиеся «последними известиями»
кооперативного дома, реализуют именно эту программу.
И профессор, любящий читать лекции, да и мы,
грешные, пожелавшие изложить свои соображения о
программности поведения человека, тоже!
Мы, люди, по своему психическому складу
чрезвычайно разнообразны. Так, одним из важнейших
факторов является программный профиль. Можно с
достаточным основанием предположить, что рождаемся мы с
полным набором всех программ, хотя генетически мы и
различаемся друг от друга по, так сказать, удельному весу
каждой из них. Об этом свидетельствует следующее
наблюдение.
В Доме ребенка детишки двух — двух с половиной
лет находятся в одинаковых условиях, но какие они
разные, как различно их поведение! Вот общительный
карапуз, явный лидер: он сзывает ребят, пытается затеять
игру, но при этом не забудет крикнуть: «Чур, я —
первый». Вот тихоня — отшельник; он что-то сооружает из
кубиков, сопя от напряжения и преодолевая неудачи.
А вот явная кокетка: увидев незнакомых, взяла
расческу и, видимо копируя кого-то из персонала, делает себе
прическу и лукавыми глазенками «стреляет» в сторону
93
пришедших. Есть и ябеды, есть плаксы, есть
«агрессоры», в большой группе все есть.
Но, конечно, в основном программный профиль
формируется в процессе нашей жизни (преимущественно,
конечно, в детстве и юности) под влиянием социальных
воздействий, среды, внешней информации. Одни
программы подавляются, другие, наоборот, стимулируются
и развиваются. На биологическое разнообразие
накладывается разнообразие внешних влияний, разнообразие
информационное: у нас разные родители, разные друзья,
разные педагоги, мы читаем разные книги, смотрим
разные кинофильмы и телепередачи. Поэтому
естественно, что мы такие разные, что каждый человек
представляет собой уникальную личность с неповторимым
программным профилем, с различными стремлениями,
интересами, способностями, желаниями и мечтами.
Подведем первые итоги. (Напомним, что основная
цель этой книги в том, чтобы наметить пути
преодоления трудностей кибернетики. Для этого нам пришлось
заниматься поведением.) Скажем прямо, что
положительных итогов мало, и они опять малоутешительны!
Анализ мотивов поведения, сделанный в этой главе,
показал, что наше поведение определяется огромным
числом факторов, перечислить которые нет никакой
возможности. Но их можно четко подразделить на два класса —
внешние и внутренние. Внешние факторы порождаются
средой, в которой функционирует организм, а
внутренние — таинственными потребностями, программами,
мотивами и прочими туманными понятиями. И эти-то
внутренние факторы и играют основную роль в
организации поведения живых организмов вообще и человека
в частности. Вы, наверное, скажете, что это, конечно,
кое-что, но хотелось большего!
Не будем расстраиваться и, помня о том, что неудачи
должны заставлять нас искать новых путей
исследования, продолжим изучение проблемы образования
поведения с точки зрения ее использования в кибернетике.
ЦЕЛЬ
...Что же вас гонит?
Судьбы ли решение?
Зависть ли тайная?
Злоба ль открытая?..
М. Лермонтов
В предыдущей главе мы говорили о мотивах
поведения и убедились, что эти мотивы имеют двоякую
природу, то есть определяются как внешней средой, так и
внутренними потребностями субъекта. Однако мотив —
это еще не поведение. Первым шагом к реализации
мотива является формулировка цели. И именно здесь
субъекта подстерегают всякого рода неприятные
неожиданности. Оказывается, при одном и том же
мотиве может быть поставлено огромное число
разнообразнейших целей. Все они вызваны одним мотивом, но как
разнообразно будет поведение!
Дело в том, что процесс целеобразования является
необыкновенно тонким и очень чувствительным ко
всякого рода воздействиям процессом. Именно поэтому
нарушение психической нормы человека прежде всего
затрагивает процесс целеобразования, искажая тем самым
поведение. В этой главе приведено много клинических
случаев патологии целеобразования, которые
иллюстрируют эту мысль.
Понимание механизма этих процессов и их патологии
очень важно для современной кибернетики.
Действительно, при создании систем управления, самостоятельно
образующих цели, необходимо знать, как образуются эти
цели и каким образом может быть искажен процесс
целеобразования (хотя бы для того, чтобы создать
эффективную защиту). И именно для этого очень важно
знание и понимание патологии целеобразования. Едва
95
ли, прочитав эту главу, читатель сможет указать ЭВМ,
как ей самой ставить цели. Но желание сделать это,
возможно, у него возникнет. А это и будет тем толчком,
который, может быть, окажется решающим для
создания целеобразующих систем, так нужных современной
кибернетике.
1. БИОЛОГИЧЕСКИЙ
«ХВОСТИЗМ»
Вы приобрели эту книжку для того, чтобы
ознакомиться с ее содержанием. Утверждать, что у вас была
«потребность» сделать эту покупку, было бы чересчур
смело, но, видимо, какой-то интерес она у вас вызвала.
Предварительная информация (знакомство с
аннотацией и оглавлением) позволила вам сформулировать цель
(надо купить!), а наличие материальных ресурсов — ее
осуществить. Вы действовали целенаправленно.
Но, допустим, книжка вам не нравится, вы с трудом
добрались до этих строк, вам жаль потерянного
времени, вы раскаиваетесь в покупке, то есть признаете, что
она была нецелесообразной. Следовательно, в этом
варианте целенаправленность и целесообразность не
совпали.
Этот вывод (не все, что целенаправлено,
целесообразно), конечно, тривиален, но тем не менее имеет
существенное значение, особенно при анализе
жизнедеятельности и поведения «дочеловеческих» живых систем.
Но все, что целесообразно, целенаправленно. Однако
быстро ответить на внешний раздражитель еще
недостаточно; необходимо ответить адекватно, то есть
целесообразно, а следовательно, и целенаправленно.
Но и этого мало. Можно весьма «целенаправленно»
лавировать среди потока автомашин, переходя Садовое
кольцо, но более надежно и разумно подождать
зеленого сигнала светофора, который нас информирует о
прекращении движения транспорта. Уже желтый свет нам
сообщает, что машины вот-вот остановятся, он нас
информирует о грядущем событии, нам это событие легко
прогнозировать, мы к нему загодя готовимся, а на
зеленый свет гордо и бесстрашно ступаем на мостовую.
Аналогично, по существу, и поведение живых
организмов вообще. Правда, их «светофоры» меняют свет
96
не столь регулярно, работают как бы в случайном
режиме, а об очень многих из них их знания весьма
скудны. Но суть тем не менее та же: отразить временную
последовательность (а еще лучше —
причинно-следственную связь) событий внешнего мира, извлечь из
среды информацию, на основе которой можно было бы
хотя бы вероятностно построить прогноз будущего,
получить время, необходимое для оптимизации своего
поведения в соответствии с этим прогнозом.
Однако одного прогнозирования событий мало для
организации целенаправленного поведения. Надо еще
уметь «перепрограммироваться», эффективно переходить
от одной программы к другой. У В. И. Ленина есть
такое выражение — «хвостизм». Так он именовал тактику
некоторых «революционеров», которые, по существу,
предлагали социал-демократам «плестись в хвосте
событий».
Подобный «хвостизм» пагубен не только для
подлинно революционной партии, но и для живых организмов.
Желаемое может и не совпадать с прогнозируемым;
недостаточно знать, каково будет течение событий; весьма
часто необходимо в это течение событий вмешиваться, на
него определенным образом влиять, изменять его в
своих интересах.
Бродили по лесу прототипы героев популярного
мультфильма — волк и заяц. Заяц пощипывал травку,
а волк мечтал о вкусном обеде. Увидели они друг
друга одновременно, но ни один из них не стал ждать
дальнейшего развития событий. Хотя травка и была сочная,
а заяц только приступил к трапезе, он быстро
приспособился — сменил пищевую программу на программу
самосохранения. Он не верил режиссеру фильма, что все
его встречи с волком кончаются благополучным «ну,
заяц, погоди!». Он бросился наутек.
Но и волк оценивает свои шансы небезнадежно и,
будучи уверен в том, что заяц постарается не затягивать
свидания, немедленно бросается вдогонку.
И волк, и заяц не только прогнозируют вероятное
развитие событий, но и пытаются активно на него
влиять. Реальность же (то, чем кончится этот эпизод)
зависит от многих обстоятельств: от расстояния между
зайцем и волком, характером местности, моторных
возможностей участников встречи и т. д. Заяц для волка
(равно как и волк для зайца) — «среда», с которой он
7 Л. Растригин, П. Граве
97
вступает в борьбу, в конфликт, проявляя тем самьш
свою активность.
Пессимисты не только полагают, что развитие
событий будет происходить неблагоприятным для них
образом, они считают, что подобное течение событий
нельзя изменить. Среди пациентов психиатрической клиники
встречаются больные с «депрессивным бредом»; они не
только постоянно ждут грозящую им якобы «казнь», но
считают ее неизбежной, неотвратимой, а борьбу с
«предписанным» течением событий абсолютно безуспешной и
бесполезной. Однако в некоторых (не столь тяжелых)
случаях больные просят врача «отменить» или «хотя бы
отсрочить казнь», уверяют, что они «не столь виновные»,
как это «думают другие» и т. д.
Таким образом, программная целенаправленность
поведения живых систем обеспечивается не только
вероятностным прогнозом будущего развития событий, но
и активным стремлением к его изменению. Для этого,
естественно, система должна располагать
определенными средствами. Поэтому цель — это не пустая мечта,
98
а модель будущего такой системы, которая: а)
учитывает особенности исходной ситуации и прогнозирует
дальнейшее развитие событий; б) обладает активностью
и средствами для изменения прогнозируемого течения
событий.
Ведь, говоря о целенаправленном поведении, мы
предполагаем не только целеобразование (целеполага-
ние), но и целеосуществление
2. «ПОЙДИ ТУДА —
НЕ ЗНАЮ КУДА...»
Все мы, люди, связаны друг с другом, объединены
в разнообразные социальные системы — от семьи до
человечества; мы не только управляем, но и
«управляемся» — выполняем просьбы, распоряжения и приказы
себе подобных. Не огорчайтесь, дорогой читатель; если
вами управляют, то это означает, что вы обладаете
определенной автономностью, самостоятельностью,
располагаете множеством степеней свободы, потенциально
можете и не удовлетворить просьбу, не подчиниться
распоряжению и даже нарушить приказ. Так что назвать
вге «управляемым» это не значит покуситься на ваш
престиж.
Итак, допустим, что вам задают цель извне. При
каких условиях вы приступите к достижению этой цели
(удастся ли вам ее достигнуть — вопрос другой)?
Прежде всего необходима сохранность
коммуникаций и рецептсров, обеспечивающих прием сигналов, и
достаточное отличие последних от возможного шума (по
испорченному телефону не стоит просить денег взаймы).
Второе условие — единство языка источника и
приемника, способность приемника извлечь информационный
смысл, заложенный в сигнал источником. В Болгарии,
например, кивок головой вперед означает отрицание,
несогласие, что весьма путает туристов. Стоит ли
добавлять еще, что задаваемая цель должна быть
достаточно четко сформулирована. Лишь при соблюдении
этих трех условий приступите к работе вы... и ЭВМ.
Но, предположим, вам приказывают прыгнуть в
высоту на три метра или переплыть Атлантический океан.
Вряд ли вы тотчас приметесь за выполнение подобного
задания, ибо прекрасно понимаете, что оно принципиаль-
7*
99
но неосуществимо. ЭВМ же невыполнимость задания
может и «не усечь» и приступить к бесперспективной и
бессмысленной работе. Поэтому кибернетики и не
выдвигают недостигаемых целей, ибо это крайне
неэкономично, так как ЭВМ пока не располагают
«определителем разрешимости» предъявляемых им задач.
И наконец, четвертое условие — близость (или хотя
бы не абсолютная противоположность) предписываемых
приказом действий желаниям, интересам, намерениям и
целям исполнителя. Сознательная дисциплина основана
прежде всего на совпадении программных целей
системы и составляющих ее элементов. Наша победа в
Великой Отечественной войне была обеспечена в первую
очередь тем, что цель нашего государства — разгром
немецко-фашистских захватчиков — стала личной
целью всех членов нашего общества. Из этого следует и
обратный вывод: достижимость личных целей
пропорциональна их адекватности более общим целям самой
системы. Так, вступая в брак, супруги тем самым берут
обязательства образовывать общие цели и ограничивать
собственные. К сожалению, некоторые новобрачные
этого не понимают и не желают понять, не пытаются
отказаться от прежних привычных целей, продолжают
вести «холостяцкий» образ жизни, что, естественно,
приводит к семейным конфликтам, а порой и к разводам.
Однако образование цели подвергается не только
внешним ограничениям. При ее выдвижении мы
учитываем ресурсы, средства, которыми мы располагаем.
Реплика лисы о том, что виноград, дескать, зелен, имеет
и к нам отношение. Нам легче жить, накладывая
разумные ограничения на свои желания, интересы,
программы, цели. Более того, сама цель — уже
самоограничение. Заказав шашлык, мы тем самым отказались от
эскалопа; избрав профессию адвоката, трудно (если не
невозможно) работать и врачом.
Вся наша жизнь представляет собой непрерывный
процесс выдвижения и достижения целей —
внутренних и внешних, ближайших и отдаленных. По мы знаем,
что этот процесс, увы, далеко не всегда протекает
гладко, наш жизненный путь усеян неудачами,
разочарованиями, несбывшимися надеждами.. Не зависит ли это от
нашего неумения образовывать цели? Каким
требованиям они должны удовлетворять?
Цель должна быть субъективно-привлекательной,
100
являться продуктом индивидуальных желаний,
склонностей, интересов. Мы не собираемся проповедовать
эгоизм, но нельзя игнорировать тот неоспоримый факт, что
чем с большим удовольствием мы чем-либо занимаемся,
тем больше у нас шансов на успех. Нередко трагедия
человека заключается именно в том, что он всю жизнь
делает «не свое дело», «не находит себя».
При образовании цели необходимо учитывать ее
«стоимость» — затраты времени, ресурсов, энергии и
так далее. Выбор цели связан с отказом от других
возможностей, а этот отказ может оказаться слишком
дорогой платой...
Цель должна быть не только принципиально
достижимой, она должна соответствовать и реальной
ситуации, и нашим возможностям. Как часто игнорирование
ограничений, накладываемых средой, и завышенная
оценка своих способностей приводят к жизненному
краху! Объективно определять вероятность достижения
цели, учитывать собственные ресурсы — великое
искусство (которое, увы, не стало еще наукой).
Цель должна обладать максимальной четкостью и
устойчивостью. Смутные желания, неопределенные
стремления, аморфные интересы требуют своего
целевого оформления. Чтобы деятельность была
продуктивней и приносила внутреннее удовлетворение, цель
должна обладать стабильностью, так как в противном
случае жизнь превратится в цепь попыток достижения
цели.
Мы, люди, — системы многоцелевые. Поэтому
необходимо опасаться образования несовместимых целей,
ибо это неминуемо приведет к внутреннему конфликту.
Проиллюстрируем некоторые из этих положений
примерами из патологии.
«Вас, доктор, интересует цель моей деятельности?
Пожалуйста, сейчас уже секрета нет: надо уничтожить
МОПМ... Терпение! Это Международная организация
похитителей мыслей. Я сам долго был под ее властью —
они растаскивали мои идеи, нагло крали все, что я
изобретал... Но я победил их! Я напряг свою волю, и сейчас
моя голова полна чужими мыслями! Мне нужен
только усилитель, и я их всех обезыдею. И я изобрету
этот усилитель! Кое-какие соображения у меня уже
есть».
Очевидно, что энергия этого больного затрачивается
101
впустую, ибо его деятельность направлена на
достижение принципиально несбыточной (бредовой) цели.
«Ах, доктор! Вы спрашиваете, что случилось? Крах,
жизненный крах! Да, я молода и выгляжу не хуже
других. Да, передо мной открыты все пути... Но все-то мне
не нужны! Еще в седьмом классе я поняла: у меня одна
дорога — на сцену. Запах кулис, рампа, публика, успех,
вся эта театральная атмосфера... Вне театра для меня —
не жизнь... Трижды я держала в театральный... И на
этот раз то же самое: «Мы вам рекомендуем подумать
о другой специальности»... Я выходила из института как
в тумане... решила — жить не стоит и... бросилась под
машину...»
В данном случае, естественно, нельзя говорить
о принципиальной недостижимости цели. Цель реальна,
но наша пациентка согласно заключению
квалифицированных специалистов не имеет достаточных
способностей, то есть не располагает должными средствами для
достижения данной цели, которая, таким образом,
превращается в несбыточную мечту.
«Не знаю, доктор, что и делать... Моя мать —
женщина замечательная, можно сказать, подвижница. Одна
(мой отец погиб на войне) меня воспитала, дала
образование, я ей всем, всем обязан. Когда я был
студентом — не знал, что такое работа. «Учись, учись»... Да,
конечно, она волевая, может быть, даже властная. Но
как она меня любит!.. Когда я встретил Наталку, я
сразу же маме рассказал, как всегда... На этот раз она не
очень меня отговаривала (мне ведь за 30!), но
поставила условие — жить у нас. Наташа... Нет, я, конечно,
ее люблю. И она меня тоже... Но у нее какие-то
«хозяйственные инстинкты», что ли... На свою зарплату
купила диван-кровать... «Не хочу спать на этой рухляди,
ей давно место на свалке». Ну, как вам нравится! Это
без маминого-то разрешения! Ну, конечно, скандал.
Мелочь? Так ведь эти мелочи нас окружают, и по
каждому поводу — скандал, скандал! Я больше не могу!
Я уж стал и на работе ошибаться... Я скоро до
галлюцинаций доживу!»
Здесь типичная двуцелевая ситуация. Обе цели
нашего пациента вполне реальны и достижимы, но,
видимо, несовместимы, исключают друг друга. Домашняя
ситуация приняла хронически-конфликтный характер.
Обе женщины его искренне любят, и только от них за-
102
висит создать ему приемлемые условия существования.
Возможно, путем отказа от собственных амбиций и
некоторых своих менее существенных целей.
«А, доктор, привет! Рад вас видеть! На работе? Нет,
не был. Масса дел! Срочных! Ведь идея насчет
фрезерного станка... Вы что-нибудь в чертежах понимаете, он
у меня, правда, еще не закончен... Ах нет? Ну ничего.
Вот письмо в Министерство торговли; полная гарантия
сохранности товаров в универсамах! Очень просто. Что?
Вас это не интересует? Нет, это не горелка, это очень
хитроумный аппарат для... впрочем, это неважно. Сию
минуту я занят совсем другой проблемой планетного
масштаба: надо так видоизменить конструкцию
самолетов, чтобы пилоты с салоном не могли бы общаться.
Следует убрать дверь! И все воздушные гангстеры
останутся с носом!»
Вполне возможно, что некоторые цели этого маньяка
(то есть больного, находящегося в маниакальном
состоянии) и не лишены реальности. Беда его в том, что
выдвигаемая цель не ведет к самоограничению, он «рыс-
103
кает по принципиально возможному» (как он сам
выразился после выздоровления).
Да, дорогой читатель, оказывается, надо уметь
«хорошо хотеть», обладать «талантом» образовывать
достижимые, не чрезмерно дорогие, устойчивые и
непротиворечивые цели. Далеко не каждый из нас таким
талантом обладает, а что же можно требовать от «груды
металла», от ЭВМ?
Ей, бедняге, приходится часто решать задачи
посложнее тех, с которыми сталкиваемся мы. И если нам
в формулировке целей помогает смутная интуиция, то
для ЭВМ ничего такого нет. Она не может
рекомендовать какое-то решение на основе того, что ей «так
кажется» (что часто делаем мы, но сопровождаем это
решение словами «есть такое мнение»).
Именно поэтому представляет интерес анализ
процесса целеобразования и его патология.
3. БЫТЬ ИЛИ НЕ БЫТЬ?
Оглянемся назад, на пройденный жизненный путь.
Фанатик и последователь лапласовского детерминизма
верят в «судьбу», в изначальную предначертанность
индивидуальной биографии. «Все в руце божьей», —
заявит человек религиозный; мы, дескать, прожили так,
как только и могли прожить; да, кое-когда бывали
сомнения и колебания, нам казалось, что мы стоим перед
выбором, но принятое нами решение, как и наши
сомнения, были уже заранее предопределены.
С противоположных позиций индивидуальный
жизненный путь представляется в виде хаотического
нагромождения случайных событий, встреч, поступков. «И на
свет-то я появился случайно, случайно учился, случайно
женился, случайно читаю эти строчки...»
Истина, как это всегда бывает, находится где-то
между этими крайними точками зрения. Признавая роль
случайностей, нельзя отрицать и существования общих
закономерностей, например развития сложных
биологических систем. И индивидуальный жизненный путь — это
не случайное блуждание, это скорее цепь принимаемых
решений, последовательное осуществление
многочисленных выборов среди различных возможностей.
Но редко, очень редко удается пройти жизненный
104
путь по заранее определенной жесткой программе. Это
объясняется не только динамикой индивидуальных
интересов и непрогнозируемыми изменениями среды, но и
тем, что весьма привлекательные и объективно
достижимые цели трудно выявить.
В процессе поиска решения какой-нибудь проблемы,
то есть при достижении цели, мы всегда получаем
дополнительную информацию, что создает новую
внутреннюю ситуацию, в рамках которой может выявиться
другая, не менее важная, но более разрешимая проблема
цели. Возможность изменять цели — показатель
пластичности нашей психики. Но все хорошо в меру. Как
гиперстабильность, так и чрезмерная подвижность
целей являются признаками патологии, что видно из
следующих примеров.
— Да, доктор, вы правы — я не какой-нибудь
вертопрах, я человек положительный, основательный, во всем
люблю порядок (по-модному — «систему»). Если уж что
задумал — добьюсь своего, чего бы мне это ни стоило,
никто и ничто меня с намеченного пути не собьет, ни
землетрясение, ни взрыв атомной бомбы, ни нашествие
марсиан.
— Но если цель недостижима?
— Терпение и труд все перетрут. Не надо
отвлекаться, не нужно делать ничего лишнего, главное —
целеустремленность! Я знаю, меня считают жестким и даже
жестоким человеком, упрекают: ты, дескать, ни с кем
не считаешься. Даже раз с бульдозером сравнили!
Пусть! Я не обижаюсь. Другим просто завидно, что
я умею своего добиваться. Да, и в «мелочах» тоже.
Надо, например, культурно расти, я два раза в месяц
хожу в театр: по пятым и двадцатым числам. Недавно
собираюсь, а жена говорит, что у нее мать заболела,
просит, чтоб я с детьми остался. Смешно прямо! Ведь
знает, что я заведенный порядок не меняю, так зачем
с такими глупыми просьбами обращаться?
Цели нашего пациента (обнаруживающего черты
эпилептопдной психопатии) крайне тугоподвижны,
ригидны, даже существенные изменения житейской
ситуации не могут повлиять на них или хотя бы отсрочить
их достижение.
Современные ЭВМ подобны описанному эпилептои-
ду: они с железной (или электронной, но от этого не
легче) последовательностью стремятся достигнуть за-
105
данной им цели. Стоит ли напоминать многочисленные
фантастические рассказы и повести, где
эксплуатируется эта мысль, как железный разум, выполняя заданную
ему цель, входит в противоречие с человеческими
интересами. Иного и не может, да и не должно быть, если
мы не дадим возможность ЭВМ самой изменить или
даже выбирать цели. Скажем прямо, что все эти
фантастические конфликты высосаны из пальца, так как
машины будущего обязательно будут обладать этой
возможностью и, зная человеческие интересы и
потребности, корректировать и выбирать необходимые цели, не
конфликтующие с человеком. Основная цель этой
книги и заключается в том, чтобы наметить идеи, решения
и пути, двигаясь по которым можно создать такие ЭВМ.
Другой пример.
«В такую я карусель попал, доктор, никак не
раскручусь! Поступил я в лабораторию — думал,
подготовлюсь в институт, производственный стаж будет... Да
куда там! Подвернулась халтурка, можно было заработать
неплохо... Нет, в деньгах я не нуждался: жил у
родителей, на всем готовом. Просто интересно было, да и ре-
106
бята уговорили... Потом поехал в командировку и... не
вернулся — девушку встретил. С работы... пришлось
уйти, да и ребят подвел: халтурку-то не кончили... Нет,
не женился, я даже не знаю, где она сейчас. Были диы
в компании, я на гитаре побренчал, да нет, я довольно
прилично играю. Стали звать в «левый» ансамбль. А
ребята там — жуть! Но белой-то вороной быть нельзя; ну
и я туда же: выпить, закусить, ну и... кое-что и похуже
было. В общем, и т. д. и т. п. Докатился до
сумасшедшего дома».
Сей весьма, кстати, неглупый юнец лишен и руля, и
ветрил. Для подобных психопатов неустойчивого типа
характерна зависимость целеобразования от малейшего,
изменения ситуации, повышенная внушаемость, крайняя
лабильность целей. Если первого пациента его знакомые
сравнивали с бульдозером, то этого можно сравнить
с флюгером.
Любопытно, что подобная гипертрофированная
легкость в смене целей часто используется при решении
очень сложных задач на ЭВМ. Часто трудно конечную
цель «расщепить» на промежуточные, на подцели
(заметим, что в отличие от нашего юнца ЭВМ задаются
конечные цели). Поэтому эти подцели задаются случайно.
^Здесь случайность моделирует легкомысленные
соображения этого парня.) Но в отличие от юнца машина
учится на своих ошибках, что и дает ей возможность
достигнуть конечной цели, то есть решить поставленную
перед ней задачу.
Подробнее об алгоритмах случайного поиска (а
именно такое научное название имеет этот метод) мы
поговорим в 7-й главе.
4. ЖУРАВЛЬ В НЕБЕ
ИЛИ СИНИЦА В РУКАХ?
Цели выявляются, уточняются, меняются. Но как, по
каким критериям мы их выбираем? Мы уже
неоднократно подчеркивали роль субъективной
привлекательности цели и, пожалуй, не стали бы о ней еще раз
упоминать, если бы не одно обстоятельство... Насколько
цели каждого человека действительно индивидуальны,
уникальны?
С одной стороны, нельзя отрицать влияния конфор-
107
мистской моды не только на толщину подметок или
ширину брюк, но и на специальности, жанры искусства и
т. д. Этак конкурентная борьба за достижение какой-то
одной цели превратится в вавилонское столпотворение.
Ни к чему хорошему это не приведет, ибо известно, что
«соперник — это негодяй, который хочет того же, что
и я».
С другой стороны, «на вкус и на цвет товарищей
нет», каждый человек (как сами авторы проповедовали
в предыдущей главе) уникален не толыш по узорам на
пальцах, но и по своему психическому складу. Можно
ли ожидать уникальности целей, образуемых уникаль-
- ными личностями? Конечно, нет. Но почему?
Во-первых, потому, что мы живем хотя и в
обширном, но все же ограниченном поле возможностей. Среда
нашего обитания, конечно, весьма многообразна, но это
многообразие меньше числа людей. Мы вынуждены
приспосабливать свои вкусы, желания и цели к тем
возможностям, которые нам предоставляет среда. Если
в ресторанном меню 10 блюд, то 20 посетителей
вынуждены повторяться в своих заказах. И они нередко
удовлетворяются своим заказом, хотя неизвестно, выбрали
ли бы они данное блюдо, если бы в меню было 50
наименований. Достижение определенной цели может дать
удовлетворение, но это еще не означает, что она точно
совпадала с желаемой целью, которая могла бы
образоваться в более широком поле возможностей.
Во-вторых, каждый человек является элементом
нескольких социальных подсистем — государства,
производства, семьи, спортивного общества и т. д. Человеку
свойственны социальные программы деятельности, а
потому образованные на этой базе цели с неизбежностью
носят социальный (то есть общий для какого-то
множества людей) характер.
Цели наши не уникальны, но уникальна совокупность
целей, вкусов, интересов, взглядов, стремлений каждого
человека.
Кроме привлекательности, на выбор цели оказывает
влияние вероятность ее достижения. Достижимость
цели часто играет огромную роль в процессах выбора. Так,
в 30-х годах о собственном автомобиле можно было
только мечтать; вероятность достижения этой цели
практически была равна нулю, а потому серьезно никто
его и «не хотел» приобретать. В настоящее, время си-
108
туация изменилась, покупка машины доступна
значительному числу людей. Из несбыточной мечты
автомобиль превратился в принципиально достижимую цель.
Не только спрос вызывает предложение, но и
предложение вызывает спрос, «возможности» стимулируют
«потребности».
Самостоятельное значение этого фактора
проявляется в том, что при сопоставлении двух или нескольких
целей примерно одинаковой субъективной
привлекательности предпочтение отдается той, вероятность
достижения которой выше.
Но чем же мы руководствуемся в своем выборе, если
и субъективная привлекательность, и достижимость двух
взаимоисключающих целей примерно одинаковы? В этом
случае в игру вступает третий фактор — фактор
стоимости достижения цели.
Достижение цели всегда что-нибудь да стоит; что-
либо предпочитая, мы от чего-то отказываемся,
затрачиваем время, силы, энергию, вызываем порой
неудовольствие своих близких, которые на «нашем месте» так бы
не поступили, и т. д.
Вам предлагают приобрести лотерейный билет...
Принятие решения зависит от результата игры тех же трех
факторов: от величины возможного выигрыша
(привлекательность цели), от отношения числа количества
выигрывающих билетов к их общему числу (вероятность
достижения цели) и цены билета (стоимость
достижения цели). Покупая билет, вы платите за шанс, но при
этом цена риска должна соответствовать
привлекательности цели.
Итак, все мы при выборе цели, при принятии того
или иного решения учитываем вышеприведенные
факторы. Однако соотношение значимости этих факторов, их
удельного веса у разных людей различно, что наиболее
рельефно выступает в патологии психики. Приведем...
5. НЕСКОЛЬКО ДИАЛОГОВ
В диспансере
— Итак, вы недавно приехали в наш город... Где вы
намерены работать?
— Видите ли, по специальности я инженер-конструк-
109
тор. Профессию я свою люблю, но место в каком-либо
ЦКБ буду вряд ли искать...
— Почему?
— Боюсь, что не справлюсь. Сроки, план... начну
опять нервничать...
— Но ведь раньше вы справлялись со своей ра-
.ботой?
— Как будто... Некоторые мои предложения высоко
оценили... Но я постоянно волновался — а вдруг
ошибусь, будут неприятности, уволят... Нет, уж лучше
я возьмусь за что-нибудь попроще, менее
ответственное...
— Например?
— Чертежником... копировщиком...
— Но ведь вы потеряете в зарплате?
— Несомненно, но я вынужден идти на это...
— Однако вас учили в институте, государство
затратило средства.
— О, это меня постоянно мучает, но что я могу
поделать? Зато рейсфедером я владею, смею сказать,
отлично и с работой справлюсь наверняка.
При выборе цели наш пациент руководствуется
прежде всего вероятностью ее достижения. Ради
высокой вероятности он жертвует субъективной
привлекательностью и готов за нее больше заплатить
(недополучать зарплату). Подобный подход к выбору цели
характерен для психастеников, каковым данный больной
и является.
В БРИЗе
— Вы опять принесли свою модель?
— Опять, седьмой раз, и притащу еще семь раз по
семь, пока моя идея не получит признания.
— Но мы вам уже представили подробнейшие
заключения авторитетнейших специалистов. Все в один голос
утверждают, что идея абсурдна, что это нечто вроде
вечного двигателя...
— С консерваторами и ретроградами надо бороться,
а не цитировать их. Это борьба нового со старым,
прогрессивного с реакционным, я не пожалею сил...
— Послушайте, вы сегодня обедали?
— Не-ет...
-— Почему?
110
— Да, знаете, как-то не было времени. В перерыве
я доводил одну идею... Да и, откровенно говоря, у меня
и денег-то нет...
— Но ведь третьего дня была зарплата?
— Да... Но я купил кое-что из инструментов, кое-
какую литературу...
— Вы же себя не жалеете...
У данного «изобретателя» наибольшей значимостью
обладает привлекательность цели, за которую он готов
заплатить даже своим здоровьем. Вероятность
достижения этой цели ему (субъективно) представляется не
только реальной, но и весьма значительной, однако
объективно эта вероятность близка к нулю. В данном
случае мы имеем дело со сверхценными (или паранояль-
ными) идеями.
В семье
— Папа, во Дворце пионеров открывается кружок
скрипачей... Принимают начинающих... Я бы хотел...
— Мало ли чего ты хочешь. Глупости все это,
прихоти. Надо уметь бороться со своими прихотями.
— Почему прихоть? Может быть, у меня есть
способности?
— Вот именно! «Может быть»! А если нет? Если ты
только зря будешь терять время? Да и знаешь ли ты,
сколько стоит скрипка? Учись и не забивай себе голову
пустыми мечтами. Ойстрах мне нашелся!
— Но ведь и Ойстрах когда-то не умел играть на
скрипке...
— Нет, ты сегодня невозможен! Ради того, что тебе
чего-то хочется, что, «может быть», что-то получится, ты
готов превратить квартиру в репетиционный зал! Я
люблю почитать, посмотреть телевизор, послушать радио...
а не твои гаммы и упражнения.
Строгий папа пренебрежительно отнесся к
привлекательности цели и, возможно, субъективно занизил
объективную вероятность ее достижения. При решении
вопроса первостепенное значение он придает стоимости
достижения цели — трате времени и энергии, цене
инструмента, неудобствам, связанным с репетициями,
и т. д.
Таким образом, выбор цели представляет собой
решение трехкритериальной задачи. Мы эти задачи реша-
111
ем ежедневно и в массовом количестве, иногда
«выигрываем», иногда «проигрываем», ошибаемся, «учимся на
ошибках» и снова их совершаем. Мы живем в
вероятностном мире, в мире случайных событий, и наше
мышление, отражая это свойство мира, также с
неизбежностью вероятностно. О большинстве событий мы
думаем, что «бабушка сказала надвое», даже метеорологи,
вооруженные ЭВМ, прогноз ставят осторожно, а
авоська остается любимой тарой домохозяйки в условиях
нерегулярного поступления цитрусовых в торговую сеть.
И все-таки мы с вами достаточно «необыкновенны»,
дорогой читатель! Действительно, в этом нашем
трижды случайном мире, где не так-то много жестких и
однозначных связей и непреложных истин, в ситуациях со
значительной неопределенностью, в которых
ликвидация дефицита информации нередко не оправдывает
затрат, мы чувствуем себя неплохо. При принятии
решений мы научились прогнозировать наиболее вероятное
развитие событий, образовывать достаточно реальные и
не чрезмерно дорогостоящие цели в соответствии с соб-
112
ственными потребностями и разрабатывать
эффективные и экономные средства их достижения. А ошибки?
Кто не делал в жизни ошибок? Кому не о чем
жалеть? Пожалуй, лишь некоторому контингенту
пациентов психиатра... Да, наш жизненный путь усеян
ошибочными решениями. У одних ошибок больше, у других
меньше, у одних они значительнее, у других более
мелкие. Не исключено, что данная книга — совместная
ошибка авторов и издательства, но в этом случае хоть
данная мысль в ней верна.
6. ЧТО ТАМ, ЗА ГОРИЗОНТОМ?
' С чего надо начинать ремонт квартиры? С покупки
соды. 1Таково мнение «специалистов». И оно не лишено
определенного житейского смысла. Так
интеллектуальная дама задумала произвести ремонт. Она заранее
проиграла возможные варианты, идею о ремонте
вложила в уста мужа, запрогнозировала возможность сбора
ценной информации, обнаружила знание некоторых
специфических «склонностей» определенного контингента
мастеров, учла их потребность в общении,
удовлетворение которой повышает, по их мнению,
производительность труда и создает оптимальный психологический
контакт между мастером и заказчиком, приняла во
внимание их вкусы и вспомнила, что от водки у мужа
бывает изжога. В качестве первого шага на тернистом пути
ремонта она приобрела... соду.
Наша интеллектуалка мысленно декомпозировала
(расщепила) финальную цель, наметила подцели,
которые, видимо, придется достигать, выявила
рассогласование между исходной ситуацией и ближайшей подцелью
(дома нет соды) и ликвидировала это
рассогласование.
Специально для любителей шахмат сошлемся на
мнение Михаила Таля (высказанное им в частной
беседе) о механизмах «шахматной фантазии». Экс-чемпион
мира рассказал, что он далеко не всегда ищет за доской
«просто лучший ход», нередко он мысленно довольно
произвольно преобразует реальную позицию по типу:
«Вот бы хорошо фигуры расставить так-то, тогда можно
было бы дать мат или выиграть ферзя, а нельзя ли
этого добиться? Ведь если пожертвовать ладью, а потом
8 Л. Растригин, П. Граве
113
слона, то что-то близкое получается... Это еще не
совсем то, что нужно, надо кое-что уточнить»... и т. д.
Подобные рассуждения — типичный пример
сочетания предпрограммированного и декомпозиционного це-
леобразования. Формируется желаемая финальная цель
(это и есть проявление предпрограммирования), а от
нее строится последовательность промежуточных
подцелей, которые приводят к исходной реальной ситуации
(это декомпозиция финальной цели). Ликвидация
рассогласования между исходной ситуацией и ближайшей
подцелью (первый ход в задуманной шахматной
комбинации) — первый шаг на пути достижения финальной
цели,образованной шахматистом.
Различия между предпрограммированным и
декомпозиционным целеобразованием довольно очевидны.
На первый взгляд отдаленная финальная цель, которую
еще предстоит декомпозировать, с исходной ситуацией
вообще может быть не связана. Она образуется из
хранящейся в памяти информации. (Ведь надо же хотя бы
знать, чего хочешь; нельзя же, не зная, что существуют
кораллы, захотеть приобрести коралловое ожерелье.)
Но в чем же тогда отличие этой отдаленной цели от
«пустой мечты»?
Несомненно, в ее реальности. Это означает, что она
не только принципиально осуществима, но может быть
достигнута именно данным субъектом, что он
располагает для этого соответствующими средствами. Это
он и доказывает последующим процессом
декомпозиции.
Процесс декомпозиции выявляет связь между
отдаленной целью и исходной ситуацией, доказывает
возможность преобразования действительности в модель
потребного будущего. И именно поэтому-то цель, которая
может быть декомпозирована, и не является «пустой
мечтой».
Выдвижение отдаленных целей с последующей их
декомпозицией упорядочивает наше поведение, делает
его более целенаправленным, мы освобождаемся (хотя
бы в известной степени) от власти обстоятельств. Если
вам нужны туфли на «платформе», то вы не покупаете
японский зонтик лишь потому, что появилась
возможность его приобрести. (Во всяком случае, эта покупка
не связана с потребностью в «платформе».)
Образование отдаленных и тем не менее декомпози-
114
руемых целей связано с нашей способностью к неплохой
экстраполяции этого отдаленного будущего.
Долговременное планирование развития народного хозяйства,
демографическая политика, разработка глобальных
архитектурных проектов не могут быть эффективными без
экстраполяции будущего на десятилетия, чем и
занимаются работники Госплана.
Достижимость наших целей зависит от совпадения
наших представлений о будущем с реальностью, которая
наступит через 20—30 лет. Конечно, именно на эту
реальность мы и собираемся воздействовать, но наше
воздействие, наши цели и планы должны учитывать
объективное развитие событий. Насилия не терпит ни
природа, ни общество. Лишь выявив закономерности
развития социума, классики марксизма прогнозировали
эпоху социализма и разработали соответствующую
модель потребного будущего, а затем декомпозировали ее
в форме учения о пролетарской революции и диктатуре
пролетариата.
Ближайший прогноз основывается на анализе
явлений, лежащих, так сказать, на поверхности, на анализе
сиюминутно протекающих процессов. Прогнозирование
отдаленного будущего таким анализом удовлетвориться
не может; для его осуществления необходимо вскрытие
глубинных тенденций, присущих развитию
интересующей нас динамической системы.
Опытный врач довольно точно может определить,
через сколько дней заболевший гриппом восстановит свою
трудоспособность. Но медики (с помощью кибернетиков)
научились решать куда более сложные задачи:
например, когда и где возникнет следующая вспышка гриппа,
как и с какой скоростью она будет распространяться.
В Ленинграде чихнул гриппозный больной, а «будьте
здоровы» ему говорят из Ташкента, где уже начали
готовиться к гриппу и «знают», что он там появится через
8—10 дней. Или другой пример: вирусы гриппа
изменяются, и создаваемые сыворотки эффективны лишь для
определенного вида (штамма) вируса. Представьте себе,
что появился новый штамм гриппозного вируса,
эпидемия захватывает все новые и новые страны. Как можно
успеть разработать сыворотку, наладить ее
промышленное производство и выпустить в достаточном количестве
в столь сжатые сроки? Оказывается, и эта задача
решается. Удалось выявить внутренние закономерности
8*
115
изменений вируса и в лабораториях вывести штаммы,
которых еще в природе нет, но которые будут! И
заранее разработать противогриппозную сыворотку
специально для этих штаммов, подготовить ее промышленное
производство и запустить его перед ожидаемой эпидемией.
Пути и скорость распространения эпидемий
определяются структурой системы: плотностью населения,
развитостью коммуникаций, миграционными тенденциями
в разные времена года и т. п. Выявление этих
глубинных структурных процессов и позволяет не только
предвидеть отдаленное будущее, но и активно и эффективно
влиять на него.
Таким образом, прогноз будущего не является
праздным любопытством, а острой (и железной)
необходимостью, если мы собираемся достигать каких-то целей.
Этот прогноз сейчас, за редким исключением, как,
например, метеорологические прогнозы, делается
«вручную» и вовсе не потому, что не хватает мощности
современных ЭВМ. Мощности достаточно, а вот «как»
прогнозировать, мы толком не знаем.
Сейчас наиболее надежным методом прогноза
является так называемый «метод экспертных оценок».
Собираются эксперты (каждый специалист в своей узкой
области), обсуждают проблему и... голосуют за тот или
иной прогноз. Вот и все. Очень просто и одновременно
не просто!
Совершенно ясно, что функции прогноза следует
передать машине. Но как?
7. НЕ НУЖЕН МНЕ БЕРЕГ
ТУРЕЦКИЙ...
Не исключено, что у вас сложилось мнение, что
авторы, столь бойко рассуждающие о целях и средствах,
способны достаточно четко различать эти понятия.
Подобная иллюзия была свойственна и нам, но когда мы
заговорили о «подцелях», достигнутая было ясность
подернулась дымкой сомнения. Мы начали «примерять»
этот термин к самым разным «моделям потребного
будущего», и оказалось, что он им всегда «впору».
Желает, скажем, человек купить машину... Казалось
бы, чем не цель? Реальна, конкретна, для своего
осуществления требует несложной декомпозиции: согласо-
116
сать вопрос с женой, записаться на очередь, раздобыть
средства по одному из возможных способов — накопить
(если хватит терпения), сделать крупное изобретение
(если хватит умения), занять у знакомых (если такие
еще не перевелись).
Но Остап Бендер сказал: «Автомобиль — не
роскошь, а средство передвижения». Видите — «средство»!
А мнение столь большого «авторитета» по части
приобретения надо учитывать. И он прав — нам не нужна
роскошная груда металла, надо, чтобы машина
передвигалась. Но ведь в предыдущей главе мы уже говорили
о том, что бесцельная езда на машине — занятие
довольно бессмысленное и редко встречающееся. Так что
само по себе передвижение тоже вряд ли может быть
названо окончательной, финальной целью.
Так спросим нашего потенциального автомобилевла-
дельца:
— Куда, зачем, с какой целью вы собираетесь
передвигаться на своей машине?
— Поеду в лес, на рыбалку, в гости...
— Без машины эти цели недостижимы?
117
— Почему недостижимы? Вполне, но на машине
быстрее, приятнее...
— Экономия времени — понятно. Но, видимо, для
достижения каких-то других целей?
— Пожалуй. Кроме того, может быть, поеду
путешествовать.
— За информацией?
— Можно сформулировать и так.
— Но ведь информация необъятна!
— Ну и что ж?
— А то, что, купив машину, вы окажетесь втянутым
в бесконечный процесс сбора новых впечатлений.
Абсолютно везде вы побывать не сможете, а «лучше гор
могут быть только горы, на которых еще не бывал». Вы
будете постоянно не удовлетворены, перед вами всегда
будут цели, которых вы еще не достигли. Все свои
отпуска вы будете носиться по стране как неприкаянный...
— Это не беда. Употребляя вашу терминологию,
могу сказать, что надеюсь получать удовольствие от
самого процесса достижения цели.
Мы подвергли будущего автолюбителя суровому
допросу, но ясности так и не получили. Конкретные цели,
ради которых он намерен приобрести машину, ему
самому показались слишком мелкими (лес, рыбалка),
более общие (путешествовать) — слишком
неопределенными.
Как ни странно, иногда трудно бывает решить,
является ли данный поступок человека самоцелью, или его
следует рассматривать лишь как средство для
достижения какой-то иной цели. Забавный «порочный круг»
возник у одного английского лорда, который вполне
серьезно утверждал, что скупает издательства газет для того,
чтобы «делать деньги», необходимые для скупки
следующих издательств и т. д. Ну да бог судья этому
лорду... Но как нам-то выйти из порочного круга и найти
критерии для различия между средствами и целью? Да
и есть ли такие критерии?
Ваня влюбился в Маню, собирается предложить ей
руку и сердце. По его представлениям, подобная цель
у него возникла потому, что Маня — само
совершенство: обаятельна, нежна, обладает чудесным характером,
а ее глаза!.. А если бы Ваня Маню не встретил? Если б
она закапризничала или ей Ваня не пришелся бы по
душе? Ведь навряд ли Ваня так холостяком и остался
118
бы... Да и разве природа могла доверить такое важное
дело, как продолжение рода человеческого, прихотям
Бани и Мани? Нет! Природа поступила более мудро.
Она вложила в них соответствующую генетическую
программу продолжения рода и как бы заявила: «А уж
конкретных супругов выбирайте сами себе, исходя из
конкретной ситуации (по носам и по усам). Но извольте
выбрать!» — добавляет природа. И, подчиняясь
программному императиву, супруги любят (а иногда
терпят) друг друга.
Мы любим своих детей прежде всего потому, что
в нас заложена родительская программа, программа
продолжения рода, а уж во вторую очередь потому, что
они «действительно замечательные». Даже огорчения,
которые они нам доставляют, не влияют (или почти не
влияют) на нашу любовь. Но дети вырастают, больше
не нуждаются в наших заботах, даже тяготятся ими, и
наша программа продолжения рода находит новую
цель — внуки! На них мы и обрушиваем свою любовь.
Л нет внуков — мы готовы опекать соседского
мальчишку...
На своем жизненном пути от восхода к закату мы
вынуждены соблюдать правила игры, предписанные
Биологической Природой и Социальной Системой: спать
и принимать пищу, трудиться и развлекаться, любить
и ненавидеть, познавать мир и самовыражаться. Но этот
путь извилист, ибо он проходит по случайной среде
ситуаций, в которых мы ставим цели, принимаем решения,
осуществляем выбор, достигаем «моделей потребного
будущего». На поверку же оказывается, что мы, хоть и
в множестве различных вариантов, реализуем
Биосоциальные программы, не выходим за пределы
ограничений, установленных «правилами игры» для нашего
вида Homo sapiens. Наличие этих правил игры и дает
надежду на то, что их удается объективировать,
заложить в ЭВМ и получить систему управления,
обладающую преимуществами человека и ЭВМ (и по
возможности не имеющую их недостатков).
ПСИХИКА
Бди!
К. Прутков
В двух предыдущих главах мы говорили в основном
о внешнем поведении человека. Как мы пытались
показать, оно не только является следствием тех или иных
(внешних или внутренних) причин, но и определяется
целями, то есть представляет собой целенаправленный
процесс. Уже само название «целенаправленный»
подразумевает его организованность, упорядоченность,
управляемость. Это управление и осуществляет психика.
Представление о психике как аппарате управления
поведением является ответом на вопрос «для чего она
существует?», то есть вскрывает ее функциональную
роль. И в дальнейшем, пытаясь выяснить ее
организацию, мы будем стремиться выявить роль ее частей, из
которых она состоит, какой вклад вносит каждая из
них в целостный процесс управления. Решению этих
вопросов нам поможет патология: усиление или
ослабление функций составляющих элементов скажется на
процессе управления, разрыв или изменение характера
связей между ними приведет к нарушениям поведения.
Анализ особенностей этих нарушений может способствовать
уточнению и даже выявлению роли составляющих
компонентов этой системы управления.
Итак, мы хотим психике задать ряд вопросов: «Что
ты делаешь? Из каких составных частей ты состоишь?
Чем каждая из этих частей занимается?» и т. д. — с тем,
чтобы ее ответы использовать в конструкции будущих
систем управления и для создания систем
искусственного разума (интеллекта).
120
1. ПАМЯТЬ
Мы и наша память едины. Что бы представлял собой
каждый из нас, лиши его памяти? Что получится, если
выдуманным нами в первой главе анархизатором
«пройтись» по блоку памяти, разрушить образовавшиеся в
течение жизни ассоциации по смежности, сходству,
смыслу и противоположности?
Возникнет состояние, сходное с описанным С. Лемом
в романе «Непобедимый». Механическая жизнь,
возникшая на одной из планет, обладала способностью лишать
живые существа содержимого их памяти. При этом
сохранялась генетическая память, но уничтожался весь
жизненный опыт. Человек таким образом
интеллектуально превращался в новорожденного младенца.
Естественно, что в таких условиях не могли выжить
живые существа достаточно высокой организации (то есть
обладающие способностью накапливать опыт и
использующие его). Ге"роям романа пришлось отступить перед
таким страшным оружием. Что ж, их можно понять!
Без памяти невозможно обучение, отказывает
способ «проб и ошибок», ибо ни успехи, ни ошибки не
фиксируются, непригоден и метод «кнута и пряника», так
как его применение рассчитано на усвоение связи между
действием и последующим поощрением или наказанием.
Невозможно, следовательно, и приспособление к среде,
даже к ее регулярно повторяющимся, циклическим
изменениям. Без памяти не просто худо, а жить нельзя...
Вывод этот довольно «тотально-тривиальный».
Попробуем познакомиться с памятью поближе, а для
этого прежде всего подслушаем диалог психиатра с одной
больной весьма благодушного вида:
— Как вас зовут? Сколько вам лет?
— Матреной кличут... А годков-то? За шестьдесят,
наверно...
— Давно вы в больнице?
— Это здесь-то? А кто его знает... дня три.
— А ночевали вы сегодня где? Покажите свою
кровать.
— Кровать? Не-ет... Я только утром приехала...
— Где же вы были?
— Дома... корову доила, прибралась... воды
наносила.
— А что сегодня на обед было?
121
— На обед? Не
помню... Щи, кажется...
— Это точно?
— Как будто... А еще
каша...
— Как меня зовут?
— Петр... Петр... Вот
опять забыла...
— А дети у вас есть?
— Да, сын.
— А муж?
— Муж умер, давно
уже, во время войны.
Больная находится в
больнице несколько
месяцев, никуда она за это
время не отлучалась,
разговор происходит в
десять часов утра.
Сведения же, которые она
сообщает о своей прошлой
жизни, соответствуют
действительности.
У больной страдает
запоминание, фиксация
текущих событий, у нее
поражена краткосрочная
память, в то время как
долговременная
относительно сохранена.
Интересно, что некоторые
подобного рода больные
могут решать даже
довольно сложные
математические задачи, играть
в шахматы и заниматься
другими видами
интеллектуальной
деятельности, что позволяет
сделать вывод о
сохранности так называемой
оперативной памяти, в
которую привлекается
информация для обработки по-
им»
5 :
ступающих сообщений. Отсутствие нарушений
долговременной и оперативной памяти позволяет таким больным
о многом догадываться, строить достаточно
правдоподобные умозаключения о действительности и т. п.
Фактически не зная, где она находится, больная, видя перед
собой комнаты с кроватями и людей, одетых то в
пижамы, то в белые халаты, «соображает», что это больница,
перед ней — врач и т. д. Когда же нет материала для
построения достоверных суждений, больная выдвигает
вполне правдоподобные гипотезы («была дома, доила
корову»).
При слабости оперативной памяти картина иная.
— Я, доктор, в последнее время стала такой
рассеянной, забывчивой... Ну, раньше, бывало, конечно, что
забудешь купить соль и спички, так с кем этого не
бывает... Но мало! Вчера вечером приходит сын с работы,
уже поздно, а в доме — ни крошки! И негде занять —
соседи спят! Стыд! Недавно забыла номер рабочего
телефона сына... Потом вспомнила, когда он уже дома
был. Дело доходит до анекдотов: я вот здесь себе запи^
сала: «Не забыть пожаловаться доктору на плохую
память». Как вам это нравится?
> Я1НИ1Ш1
i I
mm
Hi
123
Уже эти примеры позволяют представить наше
хранилище информации в виде, показанном на рисунке
(стр. 123). Здесь схематически показано взаимодействие
трех видов памяти: оперативной, кратко- и
долговременной. У первой вышеописанной больной поражена связь 2,
у второй — ослаблена связь 3.
Приведем еще один реальный случай, на этот раз из
судебно-психиатрической практики. В течение трех дней
до трагического события больной чувствовал себя плохо:
испытывал какой-то непонятный, неопределенный страх,
в голову приходили странные, «чужие», «подсказанные»
мысли — «убьет», «бабка — колдунья», «отравят».
Больной иногда интересовался, не холодно ли на «том
свете» и «стоит ли брать с собой валенки».
Проснувшись в два часа ночи, спросил: «Бабушка,
кто должен умереть —• ты или я?» Выслушав ее ответ:
«Ложись, все будем там», вскочил с кровати и начал ее
избивать, в результате побоев она скончалась.
На следующий день передал следователю всю сцену
убийства, которое мотивировал тем, что его «Бабка
околдовала».
Однако через несколько дней уже в психиатрическом
стационаре больной заявил, что ни о каком убийстве
он ничего не знает, не помнит, что говорил
следователю, не помнит и самого допроса. Что же это?
Симуляция? Сначала, «под горячую руку» все выложил, а
потом испугался и решил ссылаться на запамятование,
надеясь этим избежать ответственности.
— Конечно, нет. Перед нами типичный случай так
называемой «отставленной амнезии» (амнезия —
расстройство памяти), поражение связи 4 на нашей схеме.
Пока информация об убийстве находилась в
краткосрочной памяти, она легко переходила в оперативную.
Но в долговременную память она не попала, а потому
и вспомнить об убийстве через несколько дней больной
уже не мог.
Проанализируем теперь роль различных видов
ассоциаций, о которых мы упоминали выше. Ассоциации по
сходству обеспечивают узнавание бывших ранее
впечатлений, сигналов, без чего жизнь невозможна.
Нарушение узнавания (или агнозия) — тяжелейшее
расстройство, при котором человек становится совершенно
беспомощным. Этот вид ассоциаций позволяет в новом
распознавать старое, знакомое. При их ослаблении человек
124
утрачивает способность узнавать похожее, все начинает
казаться ранее невиданным. Наоборот, их усиление
приводит к тому, что человек не улавливает новизны
ситуации, ее особенностей.
Не меньшее значение имеют ассоциации по
смежности во времени, лежащие в основе условнорефлектор-
ной деятельности. Любому организму важно отражать
последовательность событий, знать, что после А будет Б,
так как это дает ему возможность уже на стадии А
загодя готовиться к Б. В подобных случаях А
информирует организм о наиболее вероятном будущем- Б, что,
конечно, чрезвычайно важно для существования
организма.
Но «не все, что после того бывает из-за того».
Забвение этой азбучной истины (то есть усиление роли
разбираемого вида ассоциаций) приводит к возникновению
различных «примет», в которых случайное совпадение во
времени приобретает значимость причинно-следственной
связи. «Встретить трубочиста — хорошо, будет успех».
Видимо, человечеству основные неприятности грозят
именно с этой стороны — развивается паровое
отопление, и встречать трубочистов становится все труднее.
«Встретить попа или бабу с пустыми ведрами — плохо,
будет неудача». Человечество, не унывай! Число попов
и ведер тоже катастрофически падает!
Ассоциации по смыслу используются при восприятии
существенно новой образной информации. Вся наша
мыслительная деятельность — это установление и
использование смысловых ассоциаций.
Роль ассоциаций по противоположности весьма
любопытна. Не исключено, что они способствуют первичной
верификации (проверке на достоверность) поступающей
информации.
Есть детская песенка:
Папа любит маму,
Мама любит папу,
Папа любит шоколад,
Мама любит мармелад!
Ни в коей мере не собираясь посягать на семейные
устои или бросать тень на всем нам дорогих родителей,
мы используем для анализа первую строчку: «Папа
любит маму...»
Возможны три варианта сомнений:
125
1. Папа ли любит маму? (А не дедушка ли?)
2. Любит ли папа маму? (А может быть, совсем не
любит?)
3. Маму ли любит папа? (А не бабушку ли?) .
Откуда возникают эти сомнения? Из ассоциации по
противоположности. Уж так устроена наша память (и в
этом есть определенный смысл), что на определенные
утверждения возникают возражения: «А так ли это?»
Такого рода критическое восприятие информации
позволяет проверять ее на достоверность. Как же они
возникают?
Мы знаем, что далеко не все семьи абсолютно
благополучны, мы ничего не знаем о данной семье, а потому
можем (но не обязаны!) принять сообщение как
абсолютно достоверное. Что и порождает сомнение.
Но, допустим, оно дублируется. И мы обнаруживаем
«червя сомнения», пробравшегося по ассоциациям по
противоположности. Недаром говорят: «Ты сказал — я
поверил, ты повторил — я начал сомневаться, ты сказал
третий раз — я понял, что ты лжешь». Избыточная
информация привела к эффекту, противоположному
желаемому. Так «дискуссия — способ укрепить оппонента
в его заблуждениях» (Амброз Бирс, «Словарь Сатаны»).
Дети повышенно внушаемы, что связано, возможно,
и со скудостью запаса информации, с неразвитостью
ассоциаций по противоположности. К сожалению, мы,
взрослые, обрушиваем на их бедные головы такой поток
избыточных назиданий и поучений, что вскоре начинаем
их же упрекать в непослушании и упрямстве.
Усиление ассоциаций по противоположности может
привести к «тотальной» недоверчивости; любое
сообщение ставится под сомнение, а иногда, даже наоборот —
усиливает убежденность в противоположном. В наиболее
резкой форме это выражается в так называемом
патологическом негативизме, который заключается в том, что
больной производит действия, противоположные
требуемым: не входит в кабинет, когда его приглашают, и не
покидает его после окончания беседы, при виде
протянутой руки врача прячет свою руку за спину, а когда врач
свою руку убирает, больной свою протягивает.
Описанные механизмы памяти и ассоциаций
порождены природой и, несомненно, играют огромную
приспособительную роль. Введение этих механизмов в ЭВМ
позволит значительно расширить ее возможности.
126
2. СОЗНАНИЕ
Память для существования в нашем мире — условие
необходимое, но недостаточное. Не так уж редко
встречаются «ходячие справочники» и специалисты по
решению кроссвордов, которые не производят впечатления
людей не только творческих, но и просто
интеллектуальных. Важно не просто «много знать», особую ценность
представляют знания, которые могут быть использованы
для выявления определенных проблем, целеобразова-
ния, разработки средств достижения цели и т. д. Мало
того, надо уметь эту информацию перерабатывать,
только в этом случае она не будет представлять собой
мертвого груза на запыленных полках заброшенного склада.
Издавна в психике человека различали сознание и
подсознание. Естественно предположить, что роли этих
контуров переработки информации в целостном процессе
управления не совпадают.
Мы живем в мире смысловой, содержательной
информации. В целях экономичности мы образуем обобщаю-
127
щие понятия. Например, просим дочку помыть посуду, а
не «тарелки, чашки, блюдечки, стаканы и т. д.». Правда,
при этом могут возникать понятия столь высокой
абстракции, что их смысловое содержание становится
расплывчатым, аморфным, недостаточно определенным.
Что же делать, «издержки производства»; да и не
беда — можно включить «обратный процесс», то есть
заняться выяснением вопроса: а что же все-таки означают
эти образованные понятия, такие, например, как
счастье, справедливость, закон, системный анализ, психика,
сознание и т. п.?
Итак, благодаря сознанию окружающий нас мир не
набор раздражителей; жизненные ситуации мы
воспринимаем комплексно, создавая внутри своей психики
определенные представления, модели. У каждого из нас,
например, есть модель «международного положения», эта
модель может быть обобщенной или детализованной,
верной (соответствующей действительному положению
вещей) или неверной — другое дело. Но любое новое
сообщение о международных делах мы воспринимаем не
изолированно, не само по себе. Оно вписывается в нашу
обобщенную модель в зависимости от того, уточняет,
дополняет или изменяет эту модель.
Сознание накладывает вето на некоторые наши
действия, тормозит наши реакции, фильтрует нашу
деятельность, регулирует наши высказывания. У пьяного
«чаю на уме, то и на языке». Трезвый говорит далеко не
все, что думает, а лицемер думает одно, а говорит
противоположное. (Вспомните Талейрана: «Язык нам дан
для того, чтобы скрывать свои мысли».) Возникающие у
нас мысли совершенно не обязательно немедленно
претворяются в действия. Поэтому-то И. Сеченов и назвал
мысль рефлектом без конца, то есть без эффекторного,
поведенческого завершения. Но сознание не только
просто тормозит внешнюю деятельность, но и управляет
ею. Причем управляет в наиболее ответственные
моменты, в новых, необычных ситуациях, когда наши действия
должны быть исключительно точными.
Как бы вы себя чувствовали на дипломатическом
рауте? Не вели бы, а именно чувствовали? Может, все
обошлось бы благополучно; вы строго следовали бы
предварительному инструктажу, разобрались бы в
четырех вилках и трех ножах и не пытались бы
рассказывать фривольные анекдоты жене посла. Вы строго регу-
128
лировали бы свое поведение, каждый шаг, каждый
вздох высшим сознательным уровнем. Внешне все было
бы в порядке, если не считать огромного нервного
напряжения. С этим еще можно смириться. Но если бы
вам при этом было поручено выполнение какого-либо
дипломатического поручения, вы бы его провалили. Это
и была бы плата за безукоризненное поведение.
Кроме анализа ситуации и тонкой регуляции эффек-
торной деятельности, у сознания есть и другие функции.
Прежде всего это объективация своего поведения и
своей деятельности. И не только деятельности, но и
своих ощущений, своих эмоций и других внутренних
психических процессов. Например, «я сижу в кино, смотрю
скучный фильм, у меня болит зуб и т. д.» означает, что
мы констатируем. А «я понимаю, что смотрю фильм» и
«я испытываю страх» означает объективацию. Малыш
играет погремушкой, но он еще не знает, что он играет.
И лишь когда подрастет и потребует: «Мама, поиграй
со мной», станет объективировать.
А нужна ли нам она? Еще как! Достаточно осознать:
«У меня сегодня плохое настроение, я раздражен, мои
суждения, видимо, будут более субъективны, чем
обычно», как появляется дополнительная возможность
регулировать собственное поведение. Как этого подчас не
хватает не только нашим детям с их недоразвитой
способностью к объективации, но и нам самим!
Обычно мы просто выбираем из нескольких
возможностей наилучшую и не задумываемся над тем, что же
мы, собственно говоря, делаем. А если задумаемся, то
констатируем, что осуществляли процесс выбора. Как?
Конечно, «свободно»; под чужим нажимом разве можно
говорить о «выборе»? А раз мы свободно выбирали, то
нам присуща... «свобода воли». Именно объективация
процесса выбора привела к возникновению иллюзии
«свободы воли».
Мы объективируем не только отдельные процессы,
состояния и ощущения; мы объективируем и их комплекс
в форме собственной личности, своего «я». То есть мы
создаем внутри системы ее же модель. Благодаря этой
модели мы «не сливаемся» со средой, «не растворяемся»
в ней, а выделяем себя из среды, в известной мере
противопоставляем себя окружающему нас миру.
Выделяя себя из среды, объективируя не только
процесс деятельности, но и его результат, мы вырабатываем
9 Л. Растригин, П. Граве
129
определенное отношение, даем оценку своим действиям,
поступкам, поведенческим актам. Именно объективация
неблаговидных действий лежит в основе раскаяния и
угрызений совести, благодаря которым появляются
дополнительные возможности для регуляции поведения в
будущем. «Кто пьян?!» — грозно вопрощает
красноносый субъект, пытаясь сохранить вертикальное
положение. Привычные пьяницы долго не признают себя
алкоголиками, а когда и признают, то это уже их не
расстраивает и не влияет на дальнейшее поведение.
Можно выдвинуть предположение, что в основе
феномена объективации лежит механизм обратной связи
в виде самокритики и самоанализа. Вы смотрите
кинофильм, перед вашими глазами развертывается ряд
событий, вы захвачены ими, и вдруг... лента остановилась,
кадр застыл, неподвижная картина оказалась
выхваченной из динамического (до этого непрерывного) процесса.
Так и объективация прерывает непрерывность
психической жизни, подводит итог, дает оценку нашим
поступкам, желаниям, надеждам, помыслам, планам...
Надо остановить мгновение, чтобы понять, что оно...
нет, не прекрасно, но очень ответственно! А
самокритика и самосознание — приемы остановки этих мгновений.
Самосознание! Как было бы важно будущей ЭВМ
иметь этот механизм. Ведь такая машина могла бы
исправлять собственные (и наши) ошибки. Могла бы сама
образовывать новые понятия, необходимые ей (а не нам)
для эффективной работы. Могла бы строить модели
«самой себя» и тем самым определять свои возможности.
О такой машине пока можно только мечтать1
3. ЧИСТИ ЗУБЫ ПЕРЕД ЕДОЙ
(ВОЛЯ)
У вас заболел зуб. До этого момента вы хотя и
знали об его существовании, однако его не замечали, он о
себе ничем не напоминал. И вдруг сигнал! Нервные
рецепторы восприняли раздражение, по нервному стволу
оно добралось до вашей психики.
Если вы обожгли палец, то отдернете руку еще до
осознания того, что, собственно говоря, произошло.
Схематически это можно изобразить так:
жар —»■— терморецептор —►— эффектор.
130
Это схема знаменитой «рефлекторной дуги»: при
раздражениях рецептора всегда, во всех случаях жизни,
развивается строго определенная (жесткая) эффектор-
ная деятельность. Природа как бы загодя приготовила и
встроила в нас набор целесообразных реакций на
наиболее часто встречающиеся раздражители, тем самым
освободив нас от раздумий и размышлений в
исключительных, аварийных, требующих срочного принятия
решения ситуациях. Молодец природа! Хоть пиши
благодарность в книгу отзывов и предложений!
Но когда у вас заболел зуб, вам захотелось
потребовать другую книгу, книгу жалоб, ибо готового
жесткого алгоритма поведения не оказалось, проку от
«рефлекторной дуги» маловато. Боль проникла в ваше
сознание и не собирается исчезать, а требует принятия
решения. Пока что сознание с горечью констатировало:
«У меня болит зуб» (это и есть объективация).
Нет. Придется перевести управление поведением
полностью на сознательный уровень: пойти в зубной
кабинет и сыграть роль терпеливого пациента, то есть задер-
9*
131
живать все рефлекторные реакции, придать голосу
деловитую бодрость и найти в себе мужество, что бы с вами
ни делали, поблагодарить возможно наиболее любезной
улыбкой. Мы, конечно, не сомневаемся, что именно
таким образом вы и поступите, проявите волю...
Вот и сказано слово, из-за которого мы вторглись в
область стоматологии.
Организм не куча клеток, лишь тем или иным
образом распределенная в пространстве, не простая сумма
составных частей и элементов. Между клетками
должны существовать разного рода связи, взаимодействия,
они должны отличаться друг от друга по функциям,
быть особым образом организованы. Каждая клетка
должна поступиться своей «независимостью» ради
сообщества, но от сообщества (организма в целом) она
получает и определенные блага — кислород,
питательные вещества. Нельзя иметь права без обязанностей, и
клетка принимает посильное (но активное) участие в
функционировании той подсистемы, к которой она
принадлежит.
Организм как система влияет на клетку, накладывает
на нее ограничения. Деятельность клеток, равно как и
органов и функциональных подсистем, которые они
образуют (дыхательная, пищеварительная, выделительная
и т. п.), регулируется автоматически, без нашего
участия. Они сами «все знают», наше вмешательство может
только повредить. Количество выделяемого желудочного
сока и желчи, уровень кровяного давления и сахара в
крови, ширина зрачка и частота сердечных сокращений
нам могут быть и неизвестны, мы о них не заботимся,
ряд функций и процессов изначально встроен в наш
организм, эти механизмы заведены еще до рождения.
Вы спешите на свидание, бежите за троллейбусом и
вдруг почувствовали одышку, покалывание в левом
боку. Сердечно-легочная функциональная подсистема не
знает, что до троллейбуса всего-то осталось десяток
метров, неведома ей и ваша цель. Если вы не
ипохондрик — цыкните на нее: «Подожди, потерпи, скоро
отдохнешь, не могу я из-за тебя холостяком оставаться!»
Браво! Вам было трудно, но вы проявили волю, не
поддались воплям и стенаниям какой-то подсистемы. Вам
было больно в кресле дантиста, но вы терпели. Вам
жарко, хочется мороженого, но рядом сынишка,
которому оно «вредно», и вы проявляете стоицизм, достой-
132
ный великих греков. Ради более высоких и отдаленных
целей вы жертвуете ближайшими, «животными».
Вы сдерживаете свои аффективные разряды, хотя
порой «крепкое словцо» чуть-чуть не слетает с языка, вы
следуете новейшим педагогическим рекомендациям при
воспитании сына, хотя иногда явно «чешутся руки».
При выборе поведения в особых (экстремальных)
ситуациях мы отдаем предпочтение более высоким
(иногда самым высоким — социальным) и отдаленным
целям, а не реагируем наиболее вероятным образом. Это и
есть проявление воли, когда наше сознание временно
узурпирует функции нижележащих уровней
управления — рефлекторного и аффективного, — ив первую
очередь игнорирует аварийные сигналы, принимая на
себя всю полноту ответственности за возможные
последствия. Мы не всегда живем «как хочется», иногда
предпочитая журавля в небе синице в руке.
Экстремальность ситуации мы преодолеваем
переводом управления на «сугубо сознательный» уровень, но
надо иметь в виду, что его возможности небезграничны,
что необходимо учитывать... «интересы» и нижележащих
уровней, обеспечивать целостность организма,
сохранность, синхронность и гармоничность функционирования
его отдельных подсистем. Сознание не всесильно; не
следует злоупотреблять вторжением в относительно
автономные уровни регуляции, созданные природой. А
.индийские йоги? Не насильники ли они над природой,
«волевым усилием» проникающие в сокровенные регуля-
торные уровни?
Эффективность бесспорна, но эффективность и
целесообразность сомнительны. Более того, наша психика
имеет дело с двумя средами — внутренней и внешней.
Внутренняя среда — это наш организм: сердце и легкие,
желудок и печень, почки и (простите!) мочевой пузырь.
Внешняя среда — это наши дети и родители, друзья
и сослуживцы, наша работа и спорт, это море и лес,
горы и солнце. Так что важнее для нас, что
привлекательнее, что интереснее — внешняя среда или
внутренняя? Где наши цели? В «нирване» йогов, в
самосовершенствовании, в поисках мистического «высшего смысла
жизни» или в реальной деятельности, в труде, спорте,
семье, коллективе, обществе? Если согласно К- Пруткову
«камергер редко наслаждается природой», .то йог не
только совсем ею не наслаждается, но ему и о «камер-
133
герстве» нет времени думать. (Кстати, заметим, что,
несмотря на все свои ухищрения, йоги живут не дольше
нас, «простых смертных».)
Нельзя заставлять сознание «сражаться на два
фронта» — и на внешнем, и на внутреннем; его возможности
ограничены, и использовать их следует экономно и
целесообразно.
Сказанное не является досужим теоретизированием.
Наблюдения над лицами, увлекающимися «хатха-йогой»,
показали, что их психический облик постепенно
меняется: у них пропадает интерес к общечеловеческим
жизненным радостям, возникает безразличие к невзгодам,
они утрачивают былую общительность и активность,
становятся нелюдимыми и даже угрюмыми. Им остается
один шаг, чтобы стать так называемыми
интравертами, — а это уже психологическая патология.
А теперь давайте подумаем, стоит ли феномен воли
использовать в будущих ЭВМ в системах управления?
Разумеется, стоит! Такая машина в критические
ситуации сама выберет необходимую программу поведения и
за счет других программ преодолеет кризис.
4. ПСИХИКА ^СОЗНАНИЕ
(ПОДСОЗНАНИЕ)
Не все психическое — сознательное, психика и
сознание — не синонимы. Не за всеми процессами,
имеющими явное отношение к психической деятельности, мы
способны осуществлять сознательный контроль. Мы не
всегда знаем, почему именно приняли то, а не иное
решение, почему нам нравятся блондинки, а не брюнетки,
или наоборот. Некоторые сведения, хранящиеся в
памяти, для нас самих оказываются неожиданными.
Сновидения, гипнотические состояния, интуиция остаются
загадкой для нашего субъективного сознания.
Здесь мы имеем дело с пресловутым подсознанием,
которое в сочетании с сознанием является основой
человеческой психики.
С кибернетических позиций подсознание
представляет особый определенный уровень управления
поведением. В некотором отношении оно как бы копирует,
дублирует сознание. Но самое интересное заключается
в том, что то, что ранее было сознательным, при повто-
134
рении автоматизируется, становится подсознательным,
то есть сознание как бы старается свои часто
повторяющиеся функции передать подсознанию.
Так, хороший пианист, исполняя знакомый пассаж,
может вести непринужденную беседу или даже решать
арифметические задачи. Однако просто умеющий играть
на рояле, разучивая новую пьесу, вряд ли сможет
отвлекаться посторонними разговорами.
Благодаря совершенной автоматизации движений,
связанных с приемом и обработкой мяча, Пеле
освободил собственное сознание для решения тактических
задач. У нас же сознание освобождено не полностью, хотя
бы минимальный контроль за оптимальностью действий
оно осуществляет постоянно.
Все наши автоматизированные движения и
действия — от ходьбы и мимики до трудовых навыков и
спортивной техники — когда-то были
неавтоматизированными, регулировались высшим уровнем
управления — сознанием. Лишь их повторение, тренировки, при-
135
вело к автоматизации, то есть к передаче регулирующих
функций подсознанию.
Конечно, Пеле великий тактик. Но королем футбола
его делает прежде всего способность сохранять всю
мощь своего тактического мышления в процессе решения
технических задач, осуществляемых подсознательным
уровнем управления.
Мы с вами уже ездили по городу на страницах этой
книжки. Выедем теперь за город, и пусть шофер
прокатит нас «с ветерком». Вот мы мчимся по ровному,
сухому, но довольно узкому шоссе. Что это? Мы идем на
обгон, а навстречу — грузовик! Авария неизбежна, надо
за что-то схватиться. Нет, пронесло. Даже пот прошиб...
— Товарищ водитель! Осторожнее, ведь мы чуть-
чуть не столкнулись со встречной машиной.
— Нет! Этого не могло случиться, я все точно
рассчитал.
— Да, но как вы могли рассчитать, что все кончится
благополучно? Ведь без бумажки не сосчитать.
— А я вовсе и не считал.
— Как же так?
— Очень просто: мой опыт подсказал мне — успеем,
и все тут.
Да, опытный шофер безошибочно определяет
необходимое поведение в подобных ситуациях. Но на основе
каких данных и с помощью какого механизма это ему
удается? Оказывается, наш водитель занимался, сам
того не ведая, вероятностным прогнозированием. На
основе всего комплекса полученной информации он поставил
прогноз: вероятность того, что аварии не произойдет,
достаточно велика, чтобы риском пренебречь. И оказался
прав, к нашему счастью.
Итак, как мы видим, существуют еще и
подсознательные механизмы вероятностного прогнозирования.
В результате этого прогноза включаются те или иные
привычные, отработанные ранее, в процессе
индивидуального развития и обучения, двигательные
автоматизмы. Если достигнутый результат не совпадает с
прогнозированным, а это обнаруживается по каналам
обратной связи, то либо изменяется двигательный
автоматизм, то есть подсознательные механизмы
продолжают работать, либо, когда ситуация слишком нова и
они не справляются, управление передается высшему
контуру — сознанию.
136
5. ГНОМИКИ
(ОПЯТЬ ПОДСОЗНАНИЕ)
Как это ловко устроено, что нам «приходит в
голову» именно то, что нужно! Как будто ассоциации
рассованы по карманам: в одном — по сходству, в другом —
по смежности, в третьем — по смыслу, в четвертом —
по противоположности. А мы только шарим по этим
карманам и каждый раз вытаскиваем то, что оказывается
кстати. Словно какие-то мудрые гномики их нам
подсовывают. А бывает ли, что гномики напутают? Или
стереотипно выдадут одно и то же, несмотря на разные
запросы?
Да, в психиатрической клинике такие случаи далеко
не редкость. Одни больные о каком-либо эпизоде
рассказывают в одних и тех же, стереотипных выражениях,
они неторопливы, говорят и думают медленно. Опытные
данные показывают, что подобные больные используют
крайне узкий круг сведений из доступной им
информации. Гномик старый и усталый; он не торопится, не
утруждает себя и подсовывает то, что у него под рукой.
Другая группа больных гораздо занятнее. Вот
фрагмент одного заявления: «Созерцая у себя прошу
некролог зачислить. Память уролога ожидаю ответа отдать.
Сосредоточьтесь!» Гномик, что и говорить, старикашка
озорной и шустрый. Из разных щелей и закоулков с
бору по сосенке набрал каких-то слов и понятий и всучил
их хозяину. А тот бессилен: гномиков-то не видно, а без
них он тоже ничего не может подобрать подходящего,
даже отругать их не в состоянии.
Это случай, конечно, крайний. Чаще расстройства
ассоциативного процесса не столь грубы. О чем-либо
рассказывая, больной внезапно «съезжает» на другую
тему, сам этого и не замечая. Или в его речи
обнаруживается тенденция к рифмованию, которая опять-таки
уводит его куда-то в сторону. Экспериментальные
данные в этих случаях свидетельствуют о патологическом
расширении круга сведений, привлекаемых для
обработки поступающей информации.
Середина между этими двумя крайностями, конечно,
«золотая». Но эта середина не точка; она имеет какой-
то диапазон, упирающийся в патологические
крайности — «глупость» и «сумасшествие».
Зададимся таким вопросом: какая часть среднего
137
диапазона более привлекательна, более продуктивна,
более творческая? Та, которая ближе к «глупости», или
та, что ближе к «сумасшествию»? Допустим, что
патологические крайности вам не грозят: какую часть
диапазона вы выбрали бы для себя? Мы лично без раздумья
предпочли бы «сумасшедший» вариант. Ведь решение
принципиально новых, нетривиальных задач возможно
лишь при максимально широком круге сведений, при
оригинальности и своеобразии мышления. Дряхлые и
ленивые гномики в подобных делах не помощники.
Что же, вновь старая проблема о родстве
гениальности и безумия? Если и так, то, пожалуй, на новом
уровне. Во всяком случае, сумасшедший не «дурак» в
обыденном смысле этого слова. Подобные больные
нередко обнаруживают большую одаренность в какой-
либо области человеческого знания. Конечно,
болезненный процесс постепенно их делает инвалидами, но на
определенном этапе «сумасшедший» характер
ассоциаций может оказаться творчески продуктивным.
О работе и о самом существовании своих гномиков
мы ничего не знаем. Мы спим, а спят ли они? Целый
день мы пытались решить трудную задачу, но
безуспешно. Мы комбинировали извлеченную из памяти
информацию и так и этак, подходили к задаче с разных
сторон, применяли все известные нам способы решения, но
все оказалось напрасным. Между тем желание ее
решить было огромным, задача была очень важной. И вот
утром на следующий день непосредственно после
пробуждения решение внезапно оказывается найденным.
Пока мы спали, гномики трудились, они проделали
колоссальную, не осознанную нами работу, а как только
мы проснулись — поспешили вручить нам результат.
Мы беспомощны без гномиков, сознание бессильно
без подсознания. Оба уровня управления
функционируют в норме одновременно и синхронно. В зависимости
от решаемых нами задач и от особенностей внешней
ситуации превалирует то сознание, то подсознание.
Надо доверять подсознанию, не мешать «гномикам».
Если пианист во время исполнения трудного, но хорошо
ранее отработанного пассажа начнет контролировать
сознанием свои движения, то оваций не будет. А в новой
ситуации приходится порой бороться со стремлением
использовать «экономичные» автоматизмы, бороться с
собственным консерватизмом. Есть старый анекдот о
138
терапевте, который целый год лечил пациента от
желтухи и лишь затем обнаружил, что тот — китаец... С
желтухой сей незадачливый эскулап встречался чуть ли не
ежедневно, китайцы же ему — в диковину.
В сверхсложных ситуациях оба уровня аппарата
управления работают на пределе своих возможностей,
принципиальные проблемы решаются с помощью
творческой интуиции, механизма, к описанию (но не
объяснению) которого наука лишь приступает.
Такое деление системы управления на два уровня
является великолепным изобретением природы, которое
уже начинают заимствовать современные ЭВМ.
6. В РЕДАКЦИИ ГАЗЕТЫ
(МОДЕЛЬ ПСИХИКИ)
Признаемся, что мы собираемся писать о предмете, о
котором имеем довольно смутное представление, — о
редакции буржуазной газеты. Тем не менее не
исключено, что, когда мы будем о ней толковать, кое-что может
139
быть использовано для уяснения некоторых
закономерностей функционирования психики.
Итак, перед нами пресс-небоскреб. На верхний этаж
по разнообразным каналам — телефону, телеграфу,
телетайпу и почте — поступают различные сообщения —
важные и второстепенные, нужные и бесполезные,
сенсационные и обыденные. Редакция захлебнулась бы этой
избыточной информацией, если бы не
квалифицированные сортировщики. Профессия их трудная и сложная.
Надо знать основное направление газеты и оценивать
поступающую информацию именно с позиций этого
направления. Кроме того, необходимо иметь чутье на
сенсации, безошибочно определять важные, экстремальные
сообщения и предоставлять им «зеленую улицу». При
внезапной ревизии верхнего этажа там можно
обнаружить как нужные используемые сообщения, так и
шлак — бесполезные данные, которые просто не успели
выбросить в мусоропровод.
После освобождения от балласта оставшаяся
информация подвергается дальнейшей дифференциации.
Ценная и срочная рекомендуется прямо в очередной номер
(а иногда требует и экстренного выпуска). Важная и
достаточно актуальная информация попадает на стол
редакционного совета, который ее всесторонне обсуждает.
В процессе этого обсуждения иногда запрашиваются
архивные данные, порой эта информация подвергается
особой обработке и лишь после этого поступает в печать.
Подобные (редакционные) статьи нередко отражают не
столько содержание первоначальной информации,
сколько результат ее переработки редакционным советом.
Ценная, но неактуальная информация направляется в
архив, откуда извлекается по мере надобности.
Если мы сравним редакции нескольких газет, то
обнаружим между ними существенные различия. Бедные
газеты не страдают от избытка информации, они более
страдают от ее недостатка. Поэтому они не очень-то
рассчитывают на радивость своих низкооплачиваемых
сотрудников, предпочитают перепечатывать чужие
сообщения. Разные у них и архивы. У одних — скудные, у
других — запущенные, материалы в них частично
утеряны. Архивы третьих достаточно богаты и содержатся
в образцовом порядке, но редакторы их крайне
бездарны. Они способны лишь иллюстрировать новое
сообщение теми или иными архивными данными, но не в со-
140
стоянии это сообщение оценить, проанализировать. Зато
редакторы четвертых — люди творческие, интересные.
Даже не располагая обширными архивными
материалами, они успешно используют имеющиеся в их
распоряжении сведения, извлекают из нового сообщения
максимум информации, которая ложится в основу
принципиальных статей.
Однако не следует думать, что содержание газеты
определяется исключительно поступающей информацией,
богатством архива и талантливых членов редакционного
совета. В не меньшей мере оно зависит от так
называемого «общего направления», определяемого издателем.
Он ставит перед сотрудниками редакции четкие задачи:
газета должна приносить доход, проводить
определенную политическую линию, вести непримиримую борьбу
с конкурентами и защищать интересы дружественных
корпораций и синдикатов. Делать это следует
достаточно тонко и незаметно, чтобы подобная тенденциозность
не бросалась в глаза, то есть сохраняя видимость
объективности. Грубо тенденциозная газета утратит своих
читателей и клиентов, попадет в социальную изоляцию
и прекратит существование. Если же сотрудники
редакции не будут выполнять требования издателя, то их
ждет увольнение. Поэтому процветание буржуазной
газеты возможно лишь при условии координированной
деятельности издателя и редактора. Первый
предоставляет редакции выбор конкретного материала для
каждого номера в соответствии с ситуацией, конъюнктурой
и содержанием поступающей информации. Второй в
своей оперативной деятельности постоянно учитывает
интересы, пожелания и требования первого.
Принимая сотрудников за блоки первичной
обработки информации, архивы — за память, редакционный
совет — за аппарат управления, издателя — за
потребности, а содержание очередного номера — за поведение,
получаем простую модель психического
функционирования.
В самом деле, наши потребности, стремления,
интересы, склонности и желания определяют общую
направленность нашего поведения (так же, как издатель
определяет политическую направленность печатного органа).
Наши рецепторы воспринимают внешние впечатления,
преобразуют их в нервные импульсы, извлекают из них
полезную информацию (а сотрудники редакции сорти-
141
руют и фильтруют получаемые сообщения). Мы
располагаем памятью, из которой черпаем в необходимых
случаях нужную информацию (аналогично любая
уважающая себя редакция обязана иметь архив). На базе
потребностей и интересов, стремлений и желаний, но с
обязательным учетом особенностей реальной ситуации
мы выдвигаем цели, осуществляем выбор, принимаем
решение о том, что поступить следует так, а не иначе, а
редакционный совет составляет очередной номер газеты
из текущей информации с учетом общего курса
издателя (ибо «кто платит, тот и заказывает музыку»).
Наше конкретное реальное поведение, таким
образом, неизбежно отражает как нашу внутреннюю
программную направленность, так и внешнюю ситуацию.
(Равным образом и номер газеты отражает и текущие
события, и политику издателя.)
Мы весьма бегло обрисовали некоторые структурно-
функциональные особенности нашей психики, обратив,
по существу, внимание лишь на те ее свойства, которые,
по нашему мнению, в той или иной мере могут быть
использованы для преодоления трудностей кибернетики
(конкретные соображения будут в седьмой главе).
Судите сами. В нашей психике нет ничего лишнего.
Из нее выведены быстродействующие трафаретные
реакции (рефлексы) на множество раздражителей, которым
мы подвергаемся в этом сложном и беспокойном мире.
Она не занимается контролем и управлением
внутренних процессов нашего сложного и очень несовершенного
организма, которые регулируются автоматически, во
всяком случае пока эти процессы протекают нормально. Мы
показали, что функционирует психика весьма
экономично. В привычной, относительно стандартной ситуации
использует подсознательный уровень управления,
располагающий набором автоматизированных алгоритмов
поведения. А в существенно новой, нетривиальной
ситуации бразды правления передаются сознанию, которое
эффективно использует свои исключительные свойства по
переработке информации, целеобразованию, решению
задач и т. д. Но и сверхсложные задачи не застают
психику врасплох: совместное функционирование обоих
уровней управления вводит в игру с природой или с
себе подобными нашу интуицию, наши эвристические
способности, пределы возможностей которых неизвестны
даже нашей великолепной человеческой психике.
142
ПРОТЕЗИРОВАНИЕ
ИНТЕЛЛЕКТА
Гений мыслит и создает.
Человек обыкновенный приводит
в исполнение. Дурак пользуется
и не благодарит.
К. Прутков
Говорят, что один дурак может задать столько
вопросов, что на них не ответят сто мудрецов. Это
глубокое заблуждение! Дурак, задающий вопросы, уже не
дурак. Дурак тот, кто не может задать вопроса.
Способность задавать вопросы является первым признаком
усвоения новой информации. Давно замечено, что, как
правило, ответ «Все ясно» свидетельствует либо о
хорошем понимании, либо о полном непонимании. Поэтому
давайте уважать способность задавать вопросы, тем
более что эта способность в определенном смысле
важнее, чем умение отвечать на них, что на первый взгляд
звучит парадоксально. Но только на первый.
Чтобы разобраться во всем этом, давайте
попытаемся уяснить...
1. ЧТО ЖЕ ТАНОЕ
«ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОСТЬ»?
Еще в детстве мы слышали, что люди отличаются
от животных «умом». Мы не только соглашались с этим,
но и классифицировали животных по «уму», зачисляя
собаку, обезьяну и слона в разряд «интеллектуалов»,
а осла и барана считая эталоном глупости. Может быть,
сравнивая отдельных животных, нам удастся выяснить,
что же такое этот самый «ум»?
143
К сожалению, при
более внимательном
рассмотрении подобные
надежды улетучиваются.
Оказывается, что мы
классифицируем
животных со своей
человеческой «колокольни»:
«умнее» оказывается то
животное, которое легче
приручается, лучше всего
понимает нас, людей,
способно решать те
задачи, которые мы ему
ставим. Р. Киплинг
писал о «кошке, гуляющей
сама по себе», и
совершенно неясно, «глупее»
ли она послушной
лошади или собаки. А «умнее»
ли собака волка,
живущего на воле, в лесу, где
ему приходится самому
добывать себе пищу и
спасаться от охотников?
Видимо, вообще
сравнивать по «уму» разные
виды животных вряд ли
правомерно.
Природа перед
каждым видом животного
поставила особые задачи,
задачи же других видов
им чужды. Ведь нелепо
ставить перед слоном
или дельфином задачу —
построить муравейник.
Как ни «умны» эти
животные, с этой задачей
они не справятся.
Задумаемся, есть ли
нечто, что принципиально
отличает психику
животного от психики чело-
века? Ответить нетрудно: человек располагает
сознанием, которое даже у высших животных находится лишь
в зачаточном состоянии. Но хотя все здоровые люди
обладают сознанием, действительно «умных» среди них
не так уж много. Есть ли критерий «ума», который
оказался бы пригодным для отличия как человека от
животного, так и умного от дурака? В чем сущность
«интеллекта»? Сравнимы ли в этом плане современные
ЭВМ с человеком?
Ответить на эти вопросы очень и очень нелегко.
Весьма заманчиво, например, определить интеллект как
способность к решению задач... сложных задач... задач
нетривиальных. Животные тоже решают задачи, которые
ставит перед ними природа. Решают их в силу
жизненной необходимости, а если не решают, то погибают в
жерновах естественного отбора. Чем шире круг
решаемых задач, тем животное естественно считать «умнее».
Почему бы не так?
Несостоятельность подобной точки зрения (считать
более умным того, кто решает более трудные задачи)
довольно очевидна. Она довольно быстро приводит нас
к противоречию.
Действительно, мы, люди, считающие себе «умнее»
других живых существ, не только не умеем решать ряд
задач, не представляющих для наших «меньших братьев»
видимых трудностей, но почти ничего не знаем о том,
как вообще можно решать подобные задачи. Такова,
например, задача ориентации и навигации, решаемая
перелетными птицами.
Лишь сравнительно недавно открыт механизм
эхолокации у летучих мышей. Но и по сей день мы
совершенно не знаем, каким образом оса аммофила находит в
глубине земли червей, а наездник-эфиальт — в толще
дерева личинки, в которые он умудряется внести
собственное яйцо.
Действительно, правильно ли сравнить одно умение
с другим? Не получается ли при этом, что каждый из
нас окажется гениальным решателем собственных задач?
Такой подход — огулом всех зачислять в гении, даже
дебила, который «лучше всех» умеет долго смотреть в
одну точку, то есть решать задачу несомненно трудную
для нормального человека, — нам кажется
сомнительным.
Приходится констатировать, что экскурс в биологию
10 Л. Растригшс, П. Граве
145
нам в данном случае ничего не дал. Кроме, пожалуй,
понимания, что сравнивать одно умение с другим
вообще неправомерно. Может, вам приходилось слышать от
кассирш или продавщиц: «Посади вас на мое место, вы
не так бы ошибались!» При этом сии милые дамы
совершенно не задумываются, как бы они ошибались,
если бы их «посадить» на ваше место. Никому не
приходит в голову задаваться вопросом, кто «умнее» — врач,
архитектор или математик. С одной стороны, каждый
«умен» на своем месте, ибо более или менее успешно
решает собственные задачи, а с другой — среди любых
специалистов можно найти людей умных и... «не
слишком умных» (это-то мы с вами отлично знаем!). В одну
ЭВМ заложили программу диагностики пороков сердца,
а в другую — оптимизации транспортного потока в
часы «пик». А какая из ЭВМ «умнее», осталось
неизвестным.
Итак, снова неудача? Но не будем унывать и
используем зарубежный опыт. В США модно определять
«индекс интеллектуальности» по ответам на серию
определенных вопросов. Метод довольно бесхитростный:
ответил — получил очко, не ответил — ноль, набрал
сотню очков — считай себя интеллектуалом, полторы —
талантом, ну а уж если две сотни, то смело зачисляй
себя в гении.
В качестве критерия интеллекта выступает
количественный фактор — число ответов на вопросы, то есть
количество решенных задач. Интеллектуал
представляется при этом как «ходячий справочник», «ответчик
на все вопросы», «универсальный решатель задач и
кроссвордов», демонстрирующий свои знания и умения.
Что-то от «истинной» интеллектуальности здесь, видимо,
есть, но все же маловато.
Знания, память, эрудиция не исчерпывают
интеллекта. Многие, например, жалуются на «плохую память»,
но как-то не приходилось встречаться с людьми,
которые жаловались бы на «плохой ум»... Да и решая
задачки, подвергающиеся исследованию «на индекс»,
субъект лишь показывает, что именно эти задачки он
умеет решать, а как будет дело обстоять с другими —
остается не вполне ясным.
Напомним известный исторический факт, как А.
Эйнштейн, ознакомившись с вопросником, по которому
Т. Эдисон подбирал себе сотрудников, и обнаружив, что
146
на большинство вопросов можно найти ответы в
справочнике... снял свою «кандидатуру». А преемник
Т. Эдисона, ответивший на все вопросы и
сменивший его, оказался весьма посредственным
изобретателем.
Попробуем для определения интеллектуальности
применить набор так называемых психологических тестов,
а степень интеллектуальности определять по скорости
их решения. Математические способности будем
определять по быстроте решения задач или доказательства
теорем, шахматную силу — по быстроте решения
этюдов и т. д. Каждому испытуемому после ряда проб мы
сможем выставить балл интеллектуальности, который
определит его место в ряду «умных» людей, и наша
задача будет решена.
Но так ли это? В общем, как будто так, но
какое-то сомнение остается... Вспоминаются
многочисленные исторические примеры, когда лица, в дальнейшем
оказавшиеся весьма незаурядными и даже гениальными,
в юности терпели фиаско именно в области своей
будущей блестящей деятельности. (Не будем приводить эти
известные факты, дабы не тешить самолюбие лентяев
и неудачников.) И еще. Далеко не каждый
хороший «решатель» этюдов является сильным
шахматистом.
Нельзя, наконец, сбрасывать со счетов
оригинальность решения, его своеобразие, нетривиальность...
Может быть, здесь корень интеллектуальности? Но
вспомним, что если и не все, то многое из гениального
просто, что оригинальность иногда выглядит как стремление
к «оригинальничанью»... Опять что-то есть от нашего
интуитивного понимания интеллектуальности, но и
многого не хватает...
Неужели же нас постигла неудача?
Но поставим вопрос иначе. Что труднее — поставить
задачу или решить ее? Сформулировать теорему или
ее доказать? Составить шахматный этюд или найти его
решение? Выдвинуть цель или се достичь? Поставить
вопрос или на него ответить?
Ответить, конечно, легче. Поставить задачу,
сформулировать теорему, составить этюд, образовать цель
труднее, чем решить, доказать и достичь. Гениальность
Пифагора не в доказательстве того, что квадрат
гипотенузы равен сумме квадратов катетов, а в том, что он
10*
147
задался таким вопросом: а не равен ли квадрат
гипотенузы сумме квадратов катетов? Гелиоцентрическая
теория гениальна, доказательства ее справедливости —
тривиальны.
Таким образом человеческую психику отличает как
от психики животных, так и от ныне
существующих ЭВМ способность формулировать цели, ставить
задачи, выдвигать проблемы и гипотезы. Эта
способность и может быть положена в основу понятия
«интеллектуальности».
Итак, не решение, а постановка задачи, не
достижение, а выдвижение цели, не доказательство, а
формулирование теоремы являются критерием
интеллектуальности, особым качеством человеческой психики,
отличающим ее и от психики животных, и от ЭВМ.
Не слишком ли просто?
Да как сказать! С одной стороны, действительно
просто. А с другой — эта простота оборачивается
серьезной проблемой: каким же образом ставятся
задачи психикой, каков механизм формулировки целей, в
чем суть выдвижения задачи?
Ответить на эти вопросы совсем не просто!
2. СНОВА В МИРЕ ГНОМИКОВ
Казалось бы, что если показателем интеллекта
можно считать способность ставить вопросы, то самые умные
люди на свете — журналисты и репортеры. При всем
нашем глубоком уважении к лицам этой профессии от
столь категорического суждения следует, пожалуй,
воздержаться. Задавать вопросы — их специальность,
но нередко эти вопросы либо трафаретны и учитывают
специфику источника информации (просто в таких
ситуациях принято задавать такие вопросы), либо
«надуманны», то есть придуманы специально для того, чтобы
задать вопрос, а не получить остронеобходимую
информацию.
Рассмотрим банальную ситуацию. Вы встречаете
знакомого, с которым не виделись пару лет: «А! дорогой
мой! Сколько лет, сколько зим! Рад вас видеть...
Ну, как поживаете? Все там же? Как супруга? Детишки
растут? А здоровье?» Вы забросали несчастного грудой
довольно-таки бессмысленных трафаретных вопросов, от-
148
вет на которые вас совсем не интересует. Но он
выдерживает натиск и переходит в контратаку: «Да, да, все
так, спасибо... А как вы? Как работа? И вообще?»
Ваш собеседник тоже не блещет оригинальностью.
Но что бы вы оба делали, не будь в вашем
распоряжении этой спасительной обоймы стандартных вопросов?
Ваши гномики явно растерялись — встреча
неожиданная, в каких-то запыленных углах памяти валяется
соответствующая информация — воспоминания о
прошлых встречах, совместной работе, интересных беседах
(ведь ваш знакомый — человек незаурядный, это вы
помните и в глубине души страдаете от пустоты
собственных вопросов), но как до этой информации
добраться? И чтобы вы оба не стояли друг перед другом
с малоинтеллектуальными улыбками в безмолвии,
гномики и снабжают ваше сознание информационным
ширпотребом.
Его гномики ликуют: ваши вопросы простейшие
(если не глупейшие), подобрать ответную информацию
труда не составляет, да еще допустимо повторить все
149
услышанные вопросы, сохранив благопристойность и
репутацию вежливого человека.
Принимая вопрос и осознав его, мы даем гномикам
определенное задание. Получив его, гномики
принимаются за привычное для них дело — отыскивают в
памяти необходимую информацию, перерабатывают ее,
анализируют варианты ответов, ищут новую информацию,
при ее отсутствии в памяти заставляют нас найти вне
памяти то, что им нужно, и т. д. Этот хлопотливый
процесс называется процессом решения задачи — он
привычен для наших гномиков, и они лихо справляются
с ним. Результатом их работы будет ответ на
поставленный вопрос. Этот ответ не всегда нас удовлетворяет, но
вина тут не гномиков — либо они не располагали
достаточной информацией, либо были плохо обучены
обрабатывать эту информацию. В первом случае мы
просто мало знаем (точнее: не располагаем достаточной
информацией для ответа на поставленный вопрос),
а во втором — не умеем обращаться со своими
знаниями.
Так или иначе, но отвечать на поставленный
вопрос — основная функция гномиков. И они отвечают
в меру своего «понимания» заданного вопроса.
А теперь рассмотрим иную картину.
Пусть вопрос сформулирован нечетко (ведь почти все
вопросы формулируются нечетко). Пусть мы не
понимаем ситуации, в которую попали, или сути явления
природы, с которым нам пришлось столкнуться.
В случае, если мы «не понимаем, что этого не
понимаем», то все в порядке: мы живем спокойно, ничего
нас не тревожит; наблюдаем перелеты птиц и
подчиняемся закону всемирного тяготения, не утруждая себя
досадными вопросами о том, куда летят птицы и п'очему
камень падает на землю. Но вот мы начинаем
«понимать, что не понимаем», и этим приводим своих
гномиков в смятение... Стандартные вопросы здесь лишены
смысла, ответы на них либо тривиальны, либо
отсутствуют. Мы еще и сами толком не знаем, что хотим знать.
Мы лишь не удовлетворены достигнутым уровнем
познания. Необходимо сформулировать проблему, поставить
задачу, выдвинуть цель, задать вопрос. Четкого
задания гномики не получили, но наша неудовлетворенность
их тревожит, побуждает к поиску. И они мечутся...
Предлагают нам сходные вопросы из смежных областей,
150
но они нас не удовлетворяют. Подсовывают частные,
конкретные вопросы, но и эти отвергаются. И вдруг
(как в детективе) нас «озаряет», и мы четко
формулируем задачу (например: почему камень падает на
Землю, а не на Луну и не повисает в воздухе?). И
озаряют нас наши неутомимые гномики, переработавшие,
возможно, фантастическое количество информации на
подсознательном уровне, озаряют после долгих и
безуспешных поисков.
Профессор читает лекцию, рассказывает студентам
то, что он знает. Это хорошо. Но еще лучше закончить
лекцию изложением того, чего он не знает, что
сомнительно, спорно, что подлежит выяснению, уточнению,
указать, какие проблемы возникают, какие
появляются новые вопросы. Важно не только определить
достигнутые наукой рубежи, но и указать направление
грядущих атак. Стремиться побуждать деятельность гномиков,
относиться к ним с должным уважением, не превращать
их в носильщиков информации во время экзамена,
а доверять им как творческому началу Человека. И они
не подведут!
Таким образом, выдвижение новых гипотез, целей,
теорем, идей, вопросов, проблем всегда представляет
собой скачок в процессе познания, прорыв в системе
старого знания, шаг, в значительной мере более
обеспечивающий прогресс науки, чем простое накопление
фактов, которое может оказаться и бессмысленным.
Заметим, что такой способ изложения учебного
материала более труден, чем традиционный. Он требует от
лектора быть на переднем крае науки и остро
чувствовать грань, отделяющую Известное от еще Неведомого.
Мало того, здесь еще и необходимо направлять мысль
слушателей туда, откуда следует ожидать наибольших
успехов развития своего направления при минимальных
затратах (материальных, временных и др.).
Трудность подобного изложения научного материала
заключается еще и в том, что она таит в себе опасность
увлечения разговорами о Неведомом, то есть
маниловщине.
Поэтому можно понять некоторых наших коллег,
которые на наш призыв рассказывать не столько о том,
что есть, сколько о том, чего нет, но должно быть,
скептически пожимали плечами: государство платит нам
за наши знания, а не за наши мечты.
151
3. ПРОБЛЕМА
ИСКУССТВЕННОГО
ИНТЕЛЛЕКТА
Определив, в чем состоит интеллектуальность, мы,
однако, так и не определили, что такое интеллект. Дело
в том, что умение задавать вопросы соответствует
весьма высокому развитию и уровню интеллекта, но
ограничить его только этим было бы неразумно. Более удобно
ввести шкалу интеллектуальности, где высший балл
дается умению задавать вопросы, а остальные
распределяются в зависимости от умения отвечать на
поставленные вопросы, то есть от умения решать задачи,
возникающие в жизненных ситуациях. Чем сложнее эти
ситуации и чем хитроумнее вопросы, тем
интеллектуальнее отвечающий.
Как легко заметить, в качестве отвечающего и
вопрошающего может выступать и вычислительная
машина.
Так возникает задача об искусственном
интеллекте. Суть ее в том, как должна быть устроена и как
должна работать такая машина, чтобы она могла бы не
только отвечать на нетривиальные вопросы, но
задавать их.
Итак, искусственный интеллект представляет собой
программу для ЭВМ, с помощью которой машина
приобретает способность решать нетривиальные задачи и
задавать нетривиальные вопросы.
Это определение искусственного интеллекта, как и
большинство определений, ничего не определяет, а лишь
заменяет одно понятие другим, требующим объяснения.
Так в приведенной формулировке остается неясным, что
такое «задача», что такое «нетривиальная» задача и чем
она отличается от тривиальной, что значит «решить
задачу». Естественный интерес вызывает и источник
задач.
Действительно, откуда и почему возникают
задачи?
Ответ на эти вопросы даст нам возможность
разобраться в специфике проблемы искусственного
интеллекта и прояснить туман, образованный вокруг нее (или,
в соответствии с известным каламбуром, запутать еще
больше без того запутанный вопрос).
152
4. ИСТОЧНИКИ ЗАДАЧ
Одним из первых вопросов, на которые следует
ответить в связи с анализом интеллекта, является
вопрос об источнике самих задач, решаемых
интеллектом.
Следует различать два источника задач. Это, с одной
стороны, процессы познания, то есть процессы
узнавания, исследования и открывания окружающего нас мира,
и с другой — процессы, связанные с целенаправленным
изменением этого мира, то есть процессы управления.
Рассмотрим эти два источника задач отдельно.
1. Процессы познания отвечают на обыденные и на
первый взгляд простые вопросы: «Что это такое?»,
«Почему это происходит?», «Зачем это происходит?» и
«Как, каким образом это происходит?» Эти и другие
многочисленные вопросы можно свести к одному:
«Какова модель рассматриваемого явления?» или «Каков
его механизм?»
Под моделью мы понимаем высказывание
(суждение), с помощью которого мы можем предвидеть
(экстраполировать) поведение наблюдаемого нами
явления (объекта). А предвидение может быть двояким.
С одной стороны, оно может опираться на глубокое
понимание и знание причинно-следственных связей,
характеризующих данное явление. В этом случае модель
называют механизмом. Это наиболее совершенный вид
модели. Будем механизм называть моделью в узком
смысле, так как таких моделей мало.
Для построения механизма явления его необходимо
досконально изучить, понять, рассмотреть со всех сторон,
во всех его проявлениях и взаимодействиях, вскрыть
его причинно-следственные связи. Примером такого
механизма может служить знаменитый закон естественного
отбора, открытый Ч. Дарвином: «с большей
вероятностью вымирает (а следовательно, и не передает
потомству свои неудачные признаки) наименее
приспособленный». Здесь установлена жесткая
причинно-следственная связь между приспособленностью данного
организма и вероятностью передачи его признаков потомкам.
Но предвидеть можно и не зная
причинно-следственных связей. Такое предвидение опирается на
многократное наблюдение поведения объекта в аналогичных
ситуациях.
153
154
Например, бросив
камень вверх, можно с
уверенностью сказать
(предвидеть), что он упадет на
пол (а не на потолок и
не сделается спутником
Земли). Такое суждение
опирается на модель
(закон) : все тела в конце
концов падают на Землю.
(Случай запуска
космической ракеты мы не
рассматриваем.) Почему они
падают, мы можем не
знать, то есть не знать
механизма явления
тяготения Земли, но тем не
менее мы можем
успешно пользоваться этим
законом. Такой закон тоже
модель, но не механизм.
Механизм, как видно,
является частным случаем
модели.
Так, закон
всемирного тяготения И. Ньютона
является моделью,
которая позволяет
использовать его в практических
расчетах, но которая не
объясняет механизма
тяготения, то есть не
является механизмом.
Таким образом,
первый источник задач
связан с процессами
познания окружающего нас
мира и построением его
моделей. Скажем,
многократно наблюдаемое
явление падения
различных тел на Землю
привело к формулировке
закона всемирного тяготе-
ния. Этой формулировке предшествовало возникновение
проблемы: «Почему тела падают на Землю?» Решением
данной проблемы (задачи) было утверждение, что
любые два тела притягиваются с силой, прямо
пропорциональной произведению их масс и обратно
пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Однако, наблюдая какое-то явление, далеко не
всегда задаются вопросом о его механизме (или вообще
модели). Так, падение камней на Землю наблюдали все,
а только И. Ньютон задумался о законе всемирного
тяготения. Значит, наблюдение не является
единственной причиной возникновения задачи. Почему так? Здесь
необходимо учесть, по крайней мере, три обстоятельства,
определяющих появление или непоявление задач.
Во-первых, возникновению задачи препятствует
излишняя частота явления. Наблюдая его достаточно
часто, начиная с некритического (детского)
возраста, человек перестает его замечать, а если и
обращает внимание, то тут же отвлекается от него, как
от повседневности. Такое «массовидное» явление играет
характер досадного фона, на котором разворачиваются
события, достойные внимания. Назовем этот эффект
(относящийся скорее к области психологии и логики
обыденного мышления) «эффектом повседневности».
Любое открытие — большое или малое — становится
возможным только тогда, когда человек преодолевает
барьер повседневного мышления, приобретает
способность управлять «эффектом повседневности»
(«отключать» его или, во всяком случае, минимизировать).
Известный ученому миру биолог А. Сент-Дьердьи
говорил по этому поводу: «Открытие совершается тогда,
когда ты видишь то, что видят все, и при этом думаешь
о том, о чем никто не думает». Есть старая истина:
смотреть и видеть — не одно и то же.
Во-вторых, причиной, сужающей число возникающих
задач, является недостаточный уровень развития науки,
не позволяющий решить задачу, которая в принципе
могла бы быть поставлена. Если проблема не может
быть решена, то она, как правило, и не ставится.
По этой причине мы не задумываемся над вопросами,
которые на современном уровне науки оказались бы
неразрешенными. К. Маркс говорил, что «...человечество
ставит себе всегда только такие задачи, которые оно
может разрешить...».
155
Естественно задать вопрос, как отличить решаемую
задачу от нерешаемой на современном этапе? Здесь мы,
по-видимому, сталкиваемся со следующим
парадоксальным явлением: задача как бы раньше решается, чем
ставится. Это означает, что процесс постановки задачи
связан с предварительной подсознательной оценкой
возможности ее решения.
Нам бы здесь хотелось привести какой-либо
наглядный пример, как на современном этапе развития науки
не ставятся нужные задачи, которые не могут быть
решены. Но в силу той же причины мы не смогли (и не
должны были) «придумать» такие задачи, так как в
противном случае такая задача была бы разрешима.
Именно поэтому талантливые фантасты предвосхищают
развитие науки и техники. Вспомним Ж. Верна, который
«придумал» самолет, подводную лодку и другие
изобретения, которые вскоре были сделаны. (Заметим, что
всякого рода многочисленные «изобретения», как кево-
риты, брастеры, машины времени, нейтронные хлысты
и т. п. аксессуары фантастических романов, повестей и
рассказов, которые почему-то называют научными,
являются лишь названиями и никак не могут претендовать
на изобретения даже фантастического характера.)
И наконец, третьим обстоятельством, определяющим
постановку задачи, является практическая и
теоретическая значимость ее решения, то есть важность модели
наблюдаемого явления. Если эта значимость невелика,
то вероятность появления задачи также мала, хотя и не
равна нулю. Это требование очевидно и не нуждается
в подкреплении наглядными примерами. Действительно,
у человечества достаточно значительных проблем, чтобы
не заниматься мелкими.
Как видно, чтобы задача была поставлена,
необходимо одновременное выполнение всех трех условий:
преодоление эффекта повседневности, разрешимость
проблемы и ее важность. Нельзя сказать, что эти условия были
бы слишком жесткими. Поэтому-то нашей заботой, как
правило, является не постановка новых, а решение уже
поставленных задач. Уж так устроено, что человечество
всегда ищет ответы, а вопросы образуются сами, и
значительно быстрее, чем этого хотелось бы.
Таким образом, процессы познания мира являются
обильным источником (генератором) задач, мощность
которого определяется уровнем развития науки и в
156
конечном счете практической важностью объекта
исследования.
Однако, кроме познания окружающего нас мира, мы
занимаемся еще и его изменением (управлением). И эта
важная функция и порождает следующий источник
задач.
2. Процессы управления образуют задачи, связанные
с вопросами: «Как достичь поставленной цели?» и «Что
нужно для этого сделать?»
По сути дела, с каждым актом управления
окружающий нас мир изменяется. Поэтому постановка задачи
управления должна определять прежде всего
направление, в котором следует изменить действительность, то
есть должна быть связана с выбором цели, к которой
нужно стремиться. В связи с этим задача определения
цели управления является одной из основных и
наиболее сложных задач управления (точнее: предуправле-
ния).
Так, задаче создания самолета предшествует задача
определения, какой именно самолет мы хотим иметь;
это и есть цель. В технике ее называют ТТТ — тактико-
технические требования или ТЗ — техническое задание.
Инженеры хорошо знают, как важно правильно
определить цель. При выборе цели имеются две опасности —
переупрощение (примитивизация цели) и
переусложнение (постановка недостижимых целей). Обе одинаково
плохо сказываются на результатах управления. В
первом случае цель достигнута легко, но полученный при
этом результат будет ничтожен. Во втором случае цель
привлекательна, но (увы!) недостижима, а поэтому
является мечтой, а не основой для реального
управления (как известно, жизнь строго наказывает за
подобные цели-мечты).
Другой задачей управления (и ее следующим
этапом) является принятие решения о выборе самого
воздействия на объект (в технике ее называют задачей
синтеза управления). Решением этой задачи будет план
управления, то есть план такого воздействия на объект,
в результате которого в объекте реализуются цели
управления.
Продолжим пример с созданием нового самолета.
Здесь роль плана управления играет рабочий проект
самолета — чертежи, по которым впоследствии будет
сделан этот самолет. Это еще не самолет, а лишь его
157
проект, то есть указание, что нужно сделать, чтобы
осуществить цели управления (ТТТ).
Далее проект передается на завод, который
реализует его «в металле». Можно ли сказать, что здесь
уже нет задач и все трудности ограничились созданием
проекта? Конечно, нет! Процесс реализации плана
управления порождает много своих достаточно сложных
задач и проблем. Одной из них является коррекция
плана управления, вызванная тем, что на стадии
синтеза управления трудно, а иногда и попросту
невозможно, учесть все обстоятельства, которые встретятся при
его реализации, и поэтому достигнутое приходится
выдавать за желаемое. В этом часто и заключается
коррекция плана управления и поставленной цели.
Как видим, процессы преобразования окружающего
нас мира порождают целый комплекс взаимосвязанных
задач, решение которых дает возможность человеку
эффективно управлять окружающей его природой.
В заключение отметим, что описанное выше деление
задач на познавательные и управленческие является
158
условным и преследует скорее методологические, чем
принципиальные, цели. Действительно, процессы
познания и управления неразрывны. В процессе познания
приходится прибегать к управлению, а управление
опирается на модель, создание которой является
познавательным актом. Проиллюстрируем сказанное.
Сравнительно недавно появилась целая отрасль
современной науки, посвященная управлению в процессах
познания, а именно в процессах создания
математических моделей. Эта наука называется планированием
эксперимента. Она рассматривает методы управления
экспериментом, с помощью которого можно наилучшим
образом получить информацию, необходимую для
создания модели объекта наблюдения.
Так, например, прежде чем приступить к
управлению (оптимизации) химическим реактором, сначала
необходимо иметь его математическую модель. Если
только пассивно наблюдать работу реактора, то
полученной при этом информации будет недостаточно для
синтеза необходимой математической модели. Для
получения дополнительной информации следует «погонять»
реактор на разных режимах. Какими должны быть эти
экспериментальные режимы, чтобы информация была
бы достаточно полной? На этот вопрос должен ответить
план эксперимента.
При создании такого плана, однако, следует помнить,
что реальные объекты не «любят» экспериментов.
Поэтому процесс планирования эксперимента должен
учитывать это обстоятельство, и строить эксперимент
следует так, чтобы он наименьшим образом вмешивался
в нормальную работу объекта, то есть минимально
нарушал его' обычный режим. (Ведь объект создан вовсе
не для того, чтобы на нем экспериментировать.) Как же
удовлетворить этим противоречивым требованиям —■
экспериментировать так, чтобы объект почти не
почувствовал эксперимента? Трудно, но возможно. Именно
этими вопросами и занимается наука о планировании
экспериментов, которая является одним из разделов
математической статистики.
Таким образом, если взглянуть глубже, то вся наша
познавательная деятельность состоит из актов
управления и направлена на то, чтобы управлять. Это означает,
что модели, создаваемые в процессе познания,
создаются не ради какого-то «чистого» познания, а ради дости-
159
жения определенных практических целей, пока,
возможно, четко еще не сформулированных.
Вспомним известные слова К. Маркса о том, что
основная задача состоит не в том, чтобы объяснить мир,
а в том, чтобы его изменить (то есть управлять). С этой
позиции становятся понятными источники
происхождения задач, которые ставит себе человечество. Это
задачи, решение которых позволяет понять
окружающий нас мир и, поняв его, изменить в нужную нам
сторону.
5. ЧТО ТАКОЕ «ЗАДАЧА»?
Под задачей мы будем понимать ситуацию (в
широком смысле), в которую попадает субъект и на
которую он может активно воздействовать и изменить ее
с тем, чтобы повысить свой «комфорт» в этой ситуации.
Здесь мы употребили опасное слово «комфорт».
Пусть читатель не торопится обвинить нас в
сибаритстве, тунеядстве и прочих страшных грехах. Под
комфортом мы понимаем не только возлежание на диване
или пользование раздельным туалетом, но и всякую
другую удовлетворенность (в том числе и прежде всего
духовную).
Что греха таить, в своих целях и поступках мы
прежде всего стремимся к удовлетворению своих
потребностей. Факт удовлетворения этих потребностей
приводит к «комфорту», который длится до тех пор,
пока не появится новая потребность. Эта потребность
вызовет «дискомфорт», что побудит нас принять меры
к ее удовлетворению и тем самым вернуться в
комфортное состояние.
Следует помнить, что потребности при этом могут
быть достаточно широкими и общественными. Быть
добрым, щедрым, полезным и т. д. — это наши
естественные потребности, удовлетворение которых снимает
мещанский оттенок со слова «комфорт». Ну а кому «по
душе непокой», так это тоже потребность, но «в
перемене мест», в езде «за туманом и за запахом тайги».
Возлежание на диване такой субъект воспринимает как
крайнюю степень «дискомфорта».
Авторы предвидят упреки и возражения против того,
что все многообразие и блеск наших поступков сводит-
160
ся к удовлетворению (слово-то какое потребительское!)
потребностей, и, исчерпав аргументы, прикрываются
авторитетом К. Маркса и Ф. Энгельса.
А классики марксизма писали: «Люди привыкли
объяснять свои действия из своего мышления, вместо
того, чтобы объяснять их из своих потребностей».
И еще: «Никто не может сделать что-либо, не делая
этого вместе с тем ради какой-либо из своих потреб*
ностей и ради органа этой потребности...»
(разрядка всюду наша. — Л. Р. и П. Г.). Что говорить,
сказано определенно, четко и убедительно! А если и это
вас не убедит, то нам остается утешать себя, что такое
неверие в логику и авторитеты гарантирует вам
надежное место в ряду творцов и... ниспровергателей.
Но вернемся к теме. Как видно, предлагаемое
понятие «задачи» связано с утилитарными целями
субъекта — удовлетворять своим потребностям. Более того,
«задача» порождается этими целями и не может
существовать вне их. Это означает, что проблемы,
подлежащие решению, «обязаны» должным образом волновать
субъекта. Что касается «чисто» теоретических задач, то
как раз именно они могут оказаться ближе всего к
интересам практики. (Знаменитый физик Л. Больцман
говорил: «Нет ничего более практичного, чем хорошая
теория».)
В процессе познания, как мы установили ранее,
создаются два типа моделей. С одной стороны, это
модели-механизмы, опирающиеся на
причинно-следственные связи наблюдаемого явления. С другой — модели-
экстраполяторы, которые позволяют нам, не зная
механизма явления, прогнозировать (экстраполировать)
реакцию объекта на определенные ситуации, важные
для субъекта.
Если человек в своей познавательной деятельности
создает модели обоего рода, то животные — только
последние, то есть модели-экстраполяторы. Такого рода
модели особенно важны при решении тактических
задач, которые связаны с достижением текущих,
сиюминутных целей. Они отражают, как правило, временные
последовательности, имеющие место в среде, и по своей
логической структуре представляют суждения типа:
«Если имеет место А, то следует ожидать В. При этом
причинные связи между Л и Б не вскрываются.
«Некомфортность», которую ощущает субъект при
11 Л. Растригин, П. Граве
161
отсутствии у него модели наблюдаемого явления, может
иметь двоякое происхождение.
С одной стороны, она связана с активизацией
программы любознательности, то есть, грубо говоря,
с обычным любопытством, которое является
естественной реакцией на неопределенности, неясности и
туманности в окружающем мире. Психологи давно заметили,
что неопределенность всегда тягостно воспринимается
субъектом и в том случае, если эта неопределенность
никак ему не грозит. Для чего нужна
любознательность? Для пополнения жизненного опыта, а поэтому
важность этой программы едва ли оспорима.
С другой стороны, ощущаемая субъектом
«некомфортность» часто связана с чувством страха и
неуверенности, неизбежно возникающим при общении с
непонятным явлением, от которого может зависеть если и
не благополучие, то, во всяком случае, «комфортность»
субъекта. Отсутствие модели в этом случае делает его
поведение крайне осторожным, замедленным, и в особо
опасных и угрожающих ситуациях субъект может впасть
162
в ступор, то есть замереть, оцепенеть, отказаться от
всяких действий вообще.
Это неэффективное на первый взгляд поведение
имеет глубокий приспособительный смысл в случае,
когда любое действие ухудшает положение. В подобных
острых ситуациях следует исповедовать принцип: «Что
ни делается — все к худшему». Но, как легко заметить,
такая пассивная реакция хотя в каком-то смысле и
оптимальна, но лучше в нее не попадать. Для этого и
необходимо иметь модели или уметь создавать их.
Именно поэтому у наших далеких предков и возникла
необходимость в познании мира, то есть в построении
моделей явлений, угрожающих им в наибольшей
степени. Такой тип познания естественно назвать
тактическим, то есть связанным сугубо с ближайшими
(сиюминутными) целями, определяющими существование
субъекта в данный момент времени в данной ситуации.
Такое поведение обладает необходимыми
оперативными преимуществами для субъекта, но не создает ему
необходимой перспективы. Оптимальное поведение
должно содержать в себе стратегическую компоненту.
В процессах познания такая стратегическая компонента
связана с созданием моделей «впрок», которые не
нужны для достижения ближайших целей, но могут
понадобиться в дальнейшем. Такое познание естественно
назвать стратегическим.
Необходимость стратегического познания очевидна;
оно дает возможность субъекту пользоваться готовыми
моделями в случае, когда времени на их создание
попросту нет.
Посмотрите на поведение котенка. Если он голоден,
его деятельность направлена на поиск нищи. Он изучает
окружающий его мир только с этой точки зрения.
Все окружающие его предметы он классифицирует лишь
на два класса: пища и не пища. Это типичный пример
тактического познания.
Но вот котенок наелся, и его поведение резко
изменилось — оно стало стратегическим. Он всюду сует
свою любопытную мордочку, но ничего не ищет, так как
ему ничего не надо. Он активно взаимодействует с
окружающим, играет, провоцирует ближних и т. д. Все это
средства для стратегического познания, для создания
моделей впрок, которыми он воспользуется в будущем.
А теперь посмотрите на взрослого кота. Он все
11*
163
«знает», и поэтому ему не нужна стратегическая
деятельность. И когда он сыт и не гуляет с кошками, он
спит.
Любопытно, что утрата стратегического познания
в природе означает переход особи во взрослое,
«умудренное» состояние. Исключение составляет человечество,
у которого отдельные представители не утрачивают
любознательности во взрослом состоянии. Именно они и
образуют беспокойный клан ученых, которые так
никогда и не становятся «взрослыми».
G. ДВА ПОТРЕБИТЕЛЯ
ПРОБЛЕМЫ
В проблеме создания искусственного интеллекта
необходимо различать два аспекта — бионический и
познавательный. (Напомним, что бионикой называется
наука, эксплуатирующая идеи живой природы. Ее
девиз: «От живых прототипов — к техническим
моделям».) Создавая систему, способную решать
нетривиальные задачи по выбору поведения и тем самым
имитирующую разумное поведение, следует в достаточно
четком виде сформулировать цели ее создания.
С одной стороны, подобную систему можно
использовать в сугубо практическом плане, для чего обычно и
создаются бионические модели; например, при
конструировании робота, которому предстоит самостоятельно
действовать в неизвестной ситуации. Но можно
попытаться создать модель интеллекта, которая
способствовала бы прогрессу в исследовании принципов и деталей
функционирования мозга, то есть так называемую
познавательную модель. Модели первого рода создаются
инженерами, а второго рода — психологами. Заметим,
что различие между обеими моделями не столь
разительно. Бионическая модель может оказаться полезной
и для достижений познавательных целей, а
познавательные модели просто необходимы инженерам для
перехода к техническим решениям. Тем не менее это не
снимает упомянутого различия.
При конструировании бионической модели может
оказаться, что по эффективности функционирования она
превосходит человеческий мозг. Инженера это только
обрадует, а психолога может даже огорчить. Для инже-
164
нера важна максимальная эффективность системы, для
психолога — учет в ней основных естественных
принципов функционирования прототипа, непротиворечивость
психологической реальности.
Инженера не интересуют ошибки психики, разные
степени ее развития и тем более грубая патология.
Психолог, а тем более психиатр, должен учитывать, что
модель интеллекта, адекватная естественному
интеллекту, вовсе не должна решать только интеллектуальные
задачи. В эту модель должна быть заложена
возможность имитации такой «патологии», которая
соответствовала бы клинической реальности. Грубо говоря, модель
интеллекта должна иметь возможность «сойти с ума»,
лишь тогда она может претендовать на адекватность
с естественным интеллектом.
Противоречивость указанных требований,
предъявляемых к модели интеллекта, легко снимается в пользу
познавательной модели. Дело в том, что психика
человека возникла в результате эволюции под давлением
жесточайшей необходимости решения сложнейших
задач. Она, безусловно, значительно сложнее любой даже
гипотетической ЭВМ, и «просто» смоделировать психику
означает получить в свое распоряжение удивительную
машину с удивительным возможностями. Не исключено,
что эта машина будет обладать какими-то причудами,
досадными или забавными. Но что за дело до причуд,
если с ее помощью могут быть решены задачи, которые
не решались «старыми» методами.
Именно поэтому процесс синтеза искусственного
интеллекта должен прежде всего моделировать
целостную психику. А если мы собираемся моделировать
(точнее говоря, имитировать) психику человека, то эта
модель должна отражать данные психопатологии (именно
поэтому в предыдущих главах мы столь большое
внимание уделили патологии психической деятельности).
Правомерность такого подхода связана с тем, что
клинические данные несут информацию о поведении
психики при различных формах ее патологии, а это
дает возможность вскрывать особенности структуры
психики. Подобно тому как анализ аварий в технике
способствует наиболее полному изучению свойств
конструкции, аварии психики (неврозы и психозы) несут ценную
информацию о ее специфических свойствах. Наша
задача будет заключаться в выделении тех свойств и осо-
165
бенностей работы психики, которые целесообразно
имитировать для создания искусственного интеллекта.
Итак, в поисках идей для искусственного интеллекта
обратимся к психике.
Три предыдущие главы, где описаны и объяснены
основные феномены психики, служат нам исходным
материалом для этого поиска. Искомые идеи должны
помочь нам преодолеть те трудности кибернетики, которые
были описаны во второй главе, или хотя бы дать
путеводную нить, которая вывела бы кибернетику из тупика.
РЕАЛЬНОСТЬ,
МЕЧТЫ И ФАНТАЗИЯ
Наука опережает время,
когда ее крылья раскованы
фантазией.
М. Ф а радей
Давайте пофантазируем, каким образом можно
использовать наши знания в работе психики как
удивительной системе управления для построения гипотетичен
ских машин будущего.
План нашего исследования таков. Мы будем рас»
сматривать последовательно наиболее интересные
феномены психики из тех, которые упоминались ранее,
искать их аналоги в современной технике, оценивать
перспективность реализации этих феноменов в системах
искусственного интеллекта и... фантазировать об
открывающихся возможностях.
Итак, смело вперед!
1. ТЕНДЕНЦИОЗНОСТЬ
(ФИЛЬТРАЦИЯ)
Это свойство психики особенно выпукло. Благодаря
ему поступающая информация как бы окрашена в те
тона, которые необходимы организму для решения
поставленных задач. Тенденциозность в отборе
информации позволяет психике не разбрасываться, а
сосредоточиваться на решении насущных проблем организма.
А так как степень «насущности» той или иной проблемы
определяется самим организмом, то и поступающая
информация фильтруется в строго определенном
(тенденциозном) направлении.
167
Так, переходя улицу, мы обращаем внимание на
автомашины, иногда -— на светофор. Тот же, кто в это
время заинтересуется стройной фигурой «пешеходки»
или архитектурой здания напротив, рискует закончить
переход улицы в хирургическом отделении ближайшей
больницы. Мы это подсознательно хорошо понимаем и
редко знакомимся с... архитектурой, переходя
перекресток.
При этом мы, естественно, теряем какую-то
информацию и вместе с ней какие-то возможности. Но эти
потери малы. Действительно, зазевавшись на
перекрестке, маловероятно получить ценную и важную
информацию, но очень возможно стать пациентом хирурга.
Именно поэтому на перекрестке нас прежде всего
интересуют машины.
Однако у тенденциозности есть и обратная сторона.
Иногда она приводит к роковым последствиям.
Наиболее рельефно этот эффект выступает в патологии.
Бредовое состояние — особый патологический режим работы
психики. Здесь отрицательные эмоции осуществляют
отбор из внешней среды только той информации, кото-
рая лишь усиливает их. В результате патологически
тенденциозный отбор информации из внешней среды
приводит к созданию бредово-фантастического
мировоззрения (искаженной модели внешнего мира). Для
бредового больного практика перестает быть критерием
истинности. Чем сильнее субъективная тенденциозность
индивида, тем слабее критика и тем скорее он принимает
желаемое за действительное.
Столь же тенденциозно при этом и извлечение
информации из памяти. Поиск этой внутренней
информации также подчинен отрицательной установке, и память
«подсказывает» именно то, что соответствует настрою
индивида. Естественно, что состояние больного при этом
устойчиво стремится к роковому финалу, и
значительную роль в этом играет аппарат тенденциозности
отбора информации, свойственный всем живым организмам.
Таким образом, тенденциозность является палкой
о двух концах. С одной стороны, она помогает нам
справляться с потоком поступающей информации и
превращать его в тоненький ручеек, питающий
необходимой информацией наши насущные потребности (точнее,
позволяющий нам реализовать эти потребности). Но
когда этот ручеек почти пересыхает, что бывает при
патологической гипертрофированности тенденциозности, то
скудность поступающей информации неизбежно прими-
тивизирует наше поведение, превращает нас в автомат.
Здесь, как во всяком деле, выручает золотая середина.
Нужно быть тенденциозным, но не слишком!
Но как во всяком правиле имеются исключения, есть
они и в этом случае. Известно, что в состоянии
высшего творческого напряжения, решая какую-то свою
проблему, изобретатель, ученый, художник крайне
тенденциозны. Ручеек информации, связывающий их с
внешней средой, пересыхает почти полностью. И это
немедленно отражается на поведении, оно становится
одержимым и... рассеянным. Так, одного ученого однажды
упрекнули в том, что он слишком рассеян, на что он
ответил: «Это вы рассеянны, а я сосредоточен!» Этот
ответ очень точно отражает истинное положение —
сосредоточенность на одном предмете (она же
тенденциозность) внешне выражается в «рассеянности»
поведения.
Сказанное позволяет сделать довольно неожиданный,
но очень важный вывод о том, что интеллектуальность
169
вычислительных машин должна быть связана прежде
всего с обработкой внутренней информации и в
меньшей степени с обработкой информации, поступающей
извне. Говоря грубо, интеллектуальная система при
постановке и решении нетривиальных задач не слишком
нуждается в мощных коммуникациях со средой. Ей
более важны эффективные специализированные алгоритмы
постановки и решения задач. А общение с внешней
средой позволяет ей контролировать процесс решения и
корректировать его.
Другой вывод. Едва ли будут создаваться системы
для решения любых задач — это не только не
экономно, но и идет вразрез идеи оптимальной
тенденциозности интеллекта вообще. Соображение о том, что
следует знать все о немногом и понемногу обо всем,
в равной степени распространяется и на системы
искусственного интеллекта. Это означает, что создаваемые
системы будут специализированы. Одна, например, для
решения проблем физики, другая — химии и т. д.
2. МНОГОПРОГРАММНОСТЬ
Биологическая система является машиной, которая
одновременно выполняет несколько программ. Это
обстоятельство делает биологические системы
необыкновенно гибкими и чрезвычайно адаптивными к
окружающей среде. Действительно, многопрограммность дает
возможность параллельно выполнять несколько функций
и тем самым избегать жизненного цейтнота в острых
ситуациях. (Если верить древним, то Юлий Цезарь
являл собой типичный пример многопрограммного
поведения, когда читал, слушал и говорил одновременно.)
Значение и важность многопрограммное™ трудно
переоценить — это не только преимущество
параллельной работы нескольких программ, но и их
взаимодействие в процессе работы, что дает совершенно новый
результат. Как известно, размышляя о решении какой-
либо сложной научной или технической задачи,
полезно отвлекаться и совмещать это занятие с другими, на
первый взгляд совершенно посторонними занятиями.
Взаимодействие различных программ часто дает
неожиданный эффект новой идеи. Так, говорят, идея
подвесного моста возникла у ее изобретателя при взгляде на
170
паутину во время прогулки. Он не мог расположить
промежуточные опоры на дне быстрой реки и все время
напряженно думал о том, как преодолеть эту трудность.
И вот взаимодействие двух программ — отдыха и
служебной — дало такой творческий эффект. Таким
образом, моделирование естественного интеллекта связано
прежде всего с организацией многопрограммности,
характерной для жизнедеятельности биологических
существ.
Современные ЭВМ могут работать в режиме, напо-
минающе'м многопрограммный. Это так называемый
режим разделения времени. Суть его заключается в
следующем. Машина имеет много пультов, расположенных
на различном расстоянии и связанных с ней каналами
связи. С этих пультов, которые представляют собой
нечто вроде электрической пишущей машинки с
телевизионным экраном, потребитель (его обычно называют
пользователем) может связаться с ЭВМ и решать на
ней интересующие его задачи. Ввиду огромного
быстродействия современной ЭВМ (примерно один миллион
арифметических операций в секунду) каждая задача
решается очень быстро, и ее решение печатается на
пульте потребителя-пользователя. Получив ответ, он
должен его понять, принять решение и сформулировать
следующую задачу. На это уходит много времени.
Но именно это время используется машиной для
решения задач других пользователей. При этом простаивают
лишь только пульты, сама же ЭВМ работает с
максимальной нагрузкой. Каждый пользователь субъективно
считает, что машина работает только на него. И
действительно, у него на это есть все основания, так как
машина по первому его требованию решает его задачу,
а что она делает в промежутках, пользователя,
естественно, не интересует.
Таким образом, происходит сочетание
быстродействующей ЭВМ и «тугодума» пользователя. В режиме
разделения времени машина успевает обслуживать
одновременно 100—200 таких пользователей.
Но можно ли такой режим назвать
многопрограммным? Конечно, нет! В каждый конкретный момент
машина работает по одной и только одной программе.
Взаимодействие программ в данном случае может
произойти только в виде помехи, и все усилия инженеров
и программистов, эксплуатирующих эту ЭВМ, направ-
171
лены на то, чтобы не допускать никакого взаимодей-
ствия программ и задач различных пользователей.
Однако именно в этом взаимодействии и
заключается творческое начало многопрограммности, которое
отличает биологические системы и обеспечивает им
нетривиальность поведения. Это оказывается возможным
за счет того, что мозг является машиной параллельного
действия, а современная ЭВМ — машина
последовательного действия. В этом, пожалуй, и заключается
основная причина, которая препятствует машине
воспользоваться всеми преимуществами многопро'граммно-
сти, которые с успехом реализуют живые организмы.
Вычислительные машины третьего поколения
называют многопрограммными. Они действительно могут
решать одновременно несколько задач сразу. Но при
этом взаимодействие задач происходит без обмена
информацией между ними, то есть результат и способ
решения одной задачи никак не влияет на способ и
результат решения другой. Как видно, такая «многопро-
граммность» не имеет ничего общего с многопрограмм-
ностью живого интеллекта, о которой мы говорили.
Целесообразно ли введение многопрограммности при
организации «искусственного» интеллекта? На этот
вопрос трудно ответить иначе чем «да»! Многопрограмм-
ность работы является обязательным условием высокой
«интеллектуальности» технического устройства.
В последнее время наметилась тенденция к
созданию так называемых многомашинных комплексов, то
есть такого объединения вычислительных машин,
которое способно решать «сверхзадачи», недоступные одной
ЭВМ, даже очень быстродействующей. Такими
задачами, например, являются задача управления запуском
космической ракеты и ее посадкой на Землю, задача
управления обороной государства, задача снабжения и
учета материалов, «разбросанных» по всей территории
страны, задача баланса Государственного бюджета и
многие, многие другие. Эти задачи, если говорить
откровенно, и движут вперед вычислительную технику.
Как же создается многомашинный комплекс? Да так
же, как объединялись бы люди, если бы им приходи*
лось решать подобные задачи. Каждый «решатель»
занят своей задачей, являющейся частицей сверхзадачи.
Исходный материал ему подготавливает другой, а
полученный результат он передает третьему. Часто первому
172
нужны данные, которые готовит третий, и поэтому
все они связываются железным кольцом обратной
связи.
Подобное объединение машин дает возможность
получить огромный эффект. И чем больше машин
объединяется, тем больше этот эффект. Существует проект
объединения всех ЭВМ Советского Союза в единую
вычислительную сеть. Такой сверхмногомашинный
комплекс по некоторым своим возможностям и сложности
будет близок к мозгу. Основным его преимуществом
является параллельность работы.
Уже существует действующий комплекс машин,
куда входят более 150 ЭВМ, расположенных по обе
стороны Атлантического океана. Этот комплекс решает
лишь информационные задачи, то есть позволяет
обращаться к памяти любой из ЭВМ, входящих в комплекс.
При этом нет необходимости знать, в памяти какой из
машин комплекса содержится искомая информация.
Вы просто задаете вопрос, а комплекс сам находит
нужную информацию (возможно, что где-то на другом
173
конце света), формирует ответ и отправляет его вам.
На все это затрачивается несколько минут. Это делает
такой комплекс незаменимым справочником, который
почти мгновенно отвечает на поставленные вопросы.
Слов нет, идея многомашинных комплексов богата
и перспективна, но и она не многопрограммна, так как
решаемые на таком комплексе задачи взаимодействуют
не информационно, а лишь механически.
Идея многопрограммности еще ждет своего
применения, и без преувеличения можно сказать, что только
первые многопрограммные машины будущего будут по-
настоящему интеллектуальны.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ
БУДУЩЕГО
(ЦЕЛЕ0БРА30ВАНИЕ)
Заглянуть в будущее! Эта мысль давно волнует
человечество. Здесь не просто здоровый интерес (а что
будет завтра?), но и желание определить, к чему завтра
приведут сегодняшние поступки. Ведь «завтра»
формируется сегодня, и влияние «сегодня» на «завтра»
очевидно.
Поэтому естественно, что при формировании
разумного поведения необходимо уметь оценивать связь
своего сегодняшнего поведения с его завтрашними
результатами.
Здесь важно решать две задачи.
Прямая задача: оценить, к какому результату
приведет данное поведение (поступок), то есть как
изменится ситуация, если вести себя данным образом.
Обратная задача: как нужно поступить (как нужно
себя вести) в данной ситуации, чтобы ее изменить в
определенном направлении, то есть как преобразовать
исходную ситуацию в требуемую.
Легче решить первую (прямую) задачу, но
важнее — вторая (обратная). Ввиду важности этих задач
давайте формализуем их постановки. Пусть S —
ситуация, a R — поведение; причем S0 — исходная
(сегодняшняя) ситуация, a S' — завтрашняя ситуация.
Очевидно, что «завтра» отличается от «сегодня» (S
отличается от vS0) за счет влияния двух факторов:
промежутка времени t между «сегодня» и «завтра» и на-
174
шего поведения R, то есть имеет место следующая
простая зависимость:
St =F (S0,R, t),
где F — рассуждения, с помощью которых можно,
зная исходную ситуацию S0 и поведение R в этой
ситуации, предсказать, каким будет «завтра» St •
Умение строить такие рассуждения и решает
первую (прямую) задачу. Но чтобы приступить к ее
решению, необходимо указать поведение R. Это очень
важно. Действительно, прямую задачу мы решаем тогда,
когда уже выбрано, определено или предписано наше
поведение R.
Чаще всего эту задачу приходится решать в том
случае, когда поведение R не зависит от нас, а
предписано обстоятельствами, например, в виде распоряжения
«сверху» (сделаешь то-то и то-то). Что получится из
этого «то-то» (R), можно определить, зная исходную
ситуацию S0 и умея строить рассуждения F.
Теперь формализуем обратную задачу. Для ее
решения, то есть для определения поведения R, следует
знать исходную ситуацию 50 и желаемую St, к
которой мы стремимся. Тогда для R можно записать
следующую символическую зависимость:
# = <р (S0 S1 , /),
где ф — рассуждения, с помощью которых можно
построить свое поведение R, исходя из того, что есть (S0)
и что «хочется» (St) через промежуток времени t.
Подобные рассуждения (ф) делать труднее, чем
определять, к чему приведет данное поведение. Это значит,
что ф сложнее F. Но зато и полученный результат (R)
более ценен для субъекта.
Естественно St назвать целью, к которой стремится
субъект. Это и есть та самая «модель потребного
будущего», о которой мы много говорили в предыдущих
главах. Таким образом, несколько упрощая и огрубляя
(как этого требует всякая формализация), можно счи-
дать, что St, «цель» и «модель потребного
будущего» — тождественные понятия.
Следовательно, чтобы выработать поведение R
(пусть мы умеем это делать, то есть владеем способом
рассуждений ц>), нужно прежде всего хорошо
ознакомиться с исходной ситуацией S0 и иметь цель St . Если
исходная ситуация всегда перед нами и ее изучение не
представляет принципиального труда, то определение
175
цели, к которой следует стремиться, нуждается в
специальном анализе.
Называя цель моделью потребного будущего, мы
подчеркиваем, что для определения цели следует
осознавать свои потребности. В природе у человека этот
процесс обычно происходит подсознательно, на что
никак нельзя надеяться при создании и
функционировании систем искусственного интеллекта. Здесь
необходимо сформулировать четкие требования к процедуре це-
леобразования. Попробуем сделать это.
В четвертой главе мы подробно рассмотрели
проблему целеобразования с точки зрения ее решения
человеком и убедились, что решается она просто и
естественно, с учетом и под давлением его биологических
и социальных потребностей.
Эту простоту и естественность целеобразования в
природе желательно использовать при создании систем
искусственного интеллекта, который, как мы показали
выше, больше всего «страдает» от неумения ставить
правильные цели.
Но что такое «правильная» цель?
Едва ли на этот вопрос можно ответить
исчерпывающе. Но анализ процессов целеобразования
нормальной психической деятельности и особенно при ее
патологии, рассмотренный в четвертой главе, позволяет нам
высказать некоторые общие соображения по этому
поводу.
Прежде всего цель должна удовлетворять той
потребности, которая породила эту цель, а не быть ее
(этой цели) суррогатом. Так, желая укрепить свое
здоровье, следует обращаться не к медикаментам, а к
физической нагрузке.
Очень часто выдвинутая цель не соответствует той
потребности, для удовлетворения которой она
сформулирована. Реализация такой цели служит другим
потребностям, но как-то компенсирует (но не
удовлетворяет) исходную. Так, например, в системе
обслуживания часто забывают, что ее основная цель —
обслуживать нужды потребителя, а другие цели (выполнять
план, расширяться и т. д.) зависят и подчинены
основной.
Далее, цель должна быть достижимой, то есть
обеспеченной средствами для ее осуществления
(материально, энергетически, информационно и т. д.). Так, не-
176
которые цели не достигаются из-за отсутствия средств
для их достижения (например, стать чемпионом или
кинозвездой при отсутствии необходимых данных).
В этом случае мы имеем дело с мечтой. Мечта — это
цель, не обеспеченная средствами для ее реализации.
Сама по себе мечта прямо не влияет на наше поведение,
но оказывает влияние на характер достижимых целей.
В результате модели желаемого будущего как бы
смещаются в сторону мечты, что в конечном счете
оказывает влияние и на поведение.
Следует помнить, что цель никогда не бывает
единственной. Эта «неединственность» двояка. В рамках
решения конкретной задачи всегда есть цели более
«низкие» («доцели») и «высокие» («сверхцели»). В
результате наша цель оказывается как бы зажатой с двух
сторон — сверху и снизу. И именно поэтому искомая
цель не должна противоречить уже имеющимся,
смежным с ней.
Так, например, выбирая место для отдыха в период
отпуска (главная цель), следует учитывать, что добирать-
12 Л. Ростригин, П. Граве
177
ся придется на автомашине. Прокатиться на
собственных «Жигулях» в отпуске является тоже целью, но
более низкого уровня. Это и есть та самая «доцель».
Но место отдыха не должно быть противопоказано
здоровью. Это тоже цель, но выше уровнем, то есть
«сверхцель». Таким образом, выбор цели (место отдыха) не
должен конфликтовать с указанными «верхней» и
«нижней» целями.
С другой стороны, многопрограммность нашего
поведения требует согласования всех действующих
программ, а следовательно, и целей, возникающих при их
реализации. Так, программа летнего отдыха должна
быть согласована с бюджетными программами и
возможностями, и, следовательно, их цели не должны
конфликтовать.
И наконец, цель должна быть «приличной», то есть
быть совместимой с нравственными и моральными
нормами системы. Так, добиваясь экстремальных целей,
нельзя рисковать при этом здоровьем исполнителей.
К сожалению, указанные рекомендации имеют
негативный характер и являются скорее ограничениями на
выбор цели. Сам по себе ее выбор внутри
сформулированных ограничений должен максимальным образом!
отражать насущные потребности системы.
Теперь о «патологии» цели. Характерными
патологическими изменениями цели являются ее
примитивизация (принижение) и гипертрофия (преувеличение).
В первом случае цель упрощается, принижается,
обесценивается. Во втором — она гипертрофируется,
подавляет остальные и становится единственной.
В чем причина этих явлений?
Примитивизация появляется при дефиците внешней
информации, некачественном анализе ситуации,
затруднении при извлечении информации из памяти. Все это
снижает «высоту», эффективность и адекватность
модели желаемого будущего, делает ее упрощенной и в
конечном счете упрощает цели. Это особенно четко видно
при органических поражениях мозга, когда страдают
не только (или, точнее, не столько) алгоритмы выбора
поведения, сколько понижаются требования к
формируемым целям, что приводит к их упрощению.
Однако возможны ситуации, когда примитивизация
оправдана и является нормой (а не патологией). Это
бывает при необходимости достичь цель с максималь*
178
ной надежностью. Когда риск недопустим. В этом слу-*
чае система, несмотря на то, что она в состоянии
выполнить и более сложные «цели», упрощает их ради
повышения надежности выполнения.
Так, все современные самолеты оборудованы
электронной аппаратурой для слепой посадки. Однако
далеко не всегда ставится эта цель, так как ее реализация
связана с некоторым, хотя и незначительным,
повышением риска.
А так как безопасность в гражданской авиации
является основным требованием, то часто нам
приходится пережидать туман в ожидании самолета, которое
му диспетчер аэропорта «снизил» цель.
Теперь несколько слов о «технологии» целеобразо*
вания в сложной системе управления. Ее цели не долж-<
ны быть «жестко» заданы, им предстоит вырабатывать-*
ся самой системой в соответствии со сложившейся
ситуацией, собственными информационными
возможностями и ее потребностями. Процесс образования целей и
определение средств, необходимых для их достижения,
происходит как в прямом, так и в обратном
направлении, то есть задача может решаться и с начала, и с
конца.
Так, прокладывая автомобильный маршрут между
двумя городами (здесь основная цель заключается в
быстрейшем попадании в другой город), прежде всего
следует наметить промежуточные пункты, которые
предстоит проехать, то есть определить подцели своего
путешествия. Их следует намечать, например, исходя из
качества дорог, наличия буфетов и столовых,
расстояния между пунктами — подцелями — и так далее.
Таким образом, задача составления маршрута
автомобильного путешествия является типичной задачей
декомпозиции (расщепления) цели на ряд простых
подцелей, которые предстоит последовательно достигать. При
этом процесс образования подцелей подчиняется
конечной цели при условии, что ущерб, получающийся в
процессе прохождения промежуточных целей (затраты
времени, материальных средств и т. д.), будет
минимален.
В технических устройствах процесс образования
подцелей встречается при решении очень сложных
задач. Можно прямо сказать, что «интеллектуальность»
проблемы оценивается числом подцелей, которые еле--
12*
179
дует достигнуть для решения поставленной задачи. Так,
при необходимости решить какую-то сложную задачу
(например, оптимизации определенного
технологического процесса) сначала ставят более простую цель
(например , достигнуть не заданной производительности,
а несколько меньшей) и т. д. В данном случае
последовательное «снижение» целей и образует систему подцелей,
которая и является декомпозицией исходной задачи.
4. МНОГОЭТАЖНОГО
(ИЕРАРХИЧНОСТЬ)
Мы уже говорили в пятой главе, что элементарный
анализ психической деятельности человека выявляет
многоуровневую структуру психики. Верхний этаж —
сознание — заведует мыслительной деятельностью
человека. Нижний этаж — подсознание — управляет
всякого рода автоматизмами, то есть хранит многократно
повторяемый поведенческий опыт организма.
В норме типовые, часто повторяющиеся задачи
мозг решает подсознательно на вероятностном
уровне, то есть очень быстро, но приближенно. При
этом мозг стремится извлечь максимум информации из
памяти и поэтому работает достаточно споро и
экономично. Если же этой информации не хватает для
выполнения поставленной цели, то процесс управления
передается «наверх» сознанию, которое позволяет
решить поставленную задачу хотя и за большой
промежуток времени, но зато точно.
Как видно, между сознанием и подсознанием в
нормальной психической деятельности существует
удивительно гармоническое распределение функций. Если
какая-то новая задача будет решаться многократно в
различных вариантах на сознательном уровне, то она
постепенно передается «вниз», в подсознание, которое
работает во много раз быстрее сознания, но
приближенно. Еслк же точность этого решения
неудовлетворительна, то задача возвращается «наверх» сознанию.
Так, идя по тротуару (ходьба по гладкой
поверхности ■— подсознательный акт), можно смело загружать
все свое сознание другими целями (есть ученые, кото*
рые «выхаживают» свои идеи). Но если нужно перейти
по узкой доске через канаву, то придется «подумать»,
180
как это сделать. Ничем другим при этом сознание не
сможет заниматься. В противном случае вы рискуете
оказаться в канаве.
Соблюдение оптимальных соотношений между
точностью й экономичностью (быстродействием) — одна
из отличительных закономерностей нормальной
психической деятельности. Здесь мы, по-видимому, имеем
дело с определенным общим принципом упрощения
алгоритмов переработки информации ради их убыстрения
при переходе на нижний уровень управления.
Результат поведения, выработанного на основе полученной
информации, не должен слишком сильно отличаться от
поставленных целей. При значительном отличии
происходит обратное — алгоритм выработки поведения
усложняется за счет перевода управления на верхний
уровень. Этот принцип, характерный для организации
биологического управления, глубоко целесообразен, так
как позволяет освобождать верхний сознательный
уровень обработки информации для решения новых задач,
которые не встречались ранее.
Подобный принцип в настоящее время начинает
применяться и в технических управляющих
устройствах, когда при решении типовых задач для
освобождения основной ЭВМ применяют упрощенные
специализированные машины, приближенно, но быстро
решающие эти задачи (это так называемые аналоговые
машины) .
Аналоговые машины (такой простейшей «машиной»
является обыкновенная счетная линейка) почти
мгновенно решают несложные задачи, но ценой невысокой
точности.
Сочетание ЭВМ и аналоговых машин обычно носит
название гибридной вычислительной машины (ГВМ).
Здесь имеет место такая «формула»:
АВМ + ЭВМ = ГВМ,
где АВМ — аналоговая вычислительная машина.
Возможности ГВМ значительно шире. С ее помощью
обычно и преодолевается противоречие между
точностью и быстродействием.
Несмотря на огромное быстродействие ЭВМ, его,
оказывается, не хватает для решения некоторых
сложных задач управления, где время является решающим
фактором (например, при управлении космическими
ракетами). С другой стороны, часто точность управления
181
может быть невысокой,
так как исходные данные
задачи, поступающие
извне, приближенны. Здесь
ГВМ незаменима.
К аналогичному
приему прибегают и в
обществе при иерархическом
управлении, когда с
целью освобождения
верхнего уровня для
решения более
ответственных задач менее
ответственные решения
принимаются на низшем
уровне. Этим самым
производится оптимальное
разделение труда в процессе
управления.
Таким образом,
принцип снижения уровня
при решении типовых
задач, не требующих
высокой точности, свойствен
не только естественному,
но и искусственному
интеллекту. Однако в
естественном этот принцип
проводится
последовательно и неизменно
(разве что йоги вносят
путаницу в стройную
иерархию управления, за что
расплачиваются
отчуждением и
самоуглублением. Мы уже говорили об
этом в пятой главе).
Искусственный
интеллект только начинает
робко вводить иерархию
в процессы решения
сложных задач.
Выигрыш времени при этом
получается огромный, но
платить за это приходится снижением точности
решения задачи, надежности расчетов и т. д. С точки
зрения традиционной математики это слишком дорогая
плата за выигрыш во времени. Инженеры не умеют
взвешивать преимущества и потери и, как правило,
выбирают приближенные, но быстрые решения, что и
образует иерархический подход к решению сложных
задач.
5. АССОЦИАТИВНОСТЬ
Информация хранится в нашей памяти не в
запломбированных контейнерах, а связана между собой
невидимыми нитями — ассоциациями. Вновь поступающая
не просто «узнается», она как бы сразу же «тянет за
ниточку» другую информацию, и из нашей памяти
«по ассоциации» вплывают в сознание сведения,
ассоциативно связанные с поступающими. Эта «нитяная сеть»
может быть густой — и ассоциации будут богатые,
разнообразные, и может быть редкой — ассоциации
окажутся скудные, бедные, трафаретные. Исследуются
они несложным психологическим экспериментом.
Дается какое-нибудь слово-раздражитель (например,
«корова») и предлагается ответить на него любым одним
словом, которое «первое пришло в голову». Если
подобный эксперимент повторять, скажем, через день, то
нормальный человек отвечает на ту же «корову» по-
разному: «бык», «молоко», «хлев», «сено» и т. п., то
есть обнаруживает богатство ассоциативных связей.
Слабоумный же обычно при каждой пробе твердит что-
нибудь одно, например, «молоко». И это
неудивительно — на то он и слабоумный. Но может ли быть
патологическое разнообразие ассоциаций, их избыточность?
Если вы вспомните наших фантастических гномиков из
пятой главы, то легко ответите на этот вопрос
утвердительно. И действительно, больной шизофренией при
упомянутой серии проб не ограничивается «понятными»
ассоциациями типа «бык» или «хлев», среди его
ответов на «корову» встречаются и такие слова, как
«самолет», «гвоздь», «мартышка» и т. д. Иногда больной
(при соответствующей просьбе) устанавливает
логические связи между словом-раздражителем и своим
ответом (например, «коров можно перевозить на самоле-
183
тах»), чаще же он заявляет: «А именно это слово мне
первым и пришло в голову». Озорные гномики
перепутали ассоциативные нити, не считаясь ни с логикой, ни
с нуждами хозяина, который становится
беспомощным в нашем логическом мире и вынужден
прозябать в лечебном учреждении не вполне санаторного
типа.
Что можно извлечь из феномена ассоциаций для
искусственного интеллекта? Очень много. Ведь
ассоциации обеспечивают выбор из памяти именно той
информации, которая каким-то образом связана с
информацией, поступающей извне. Эта связь может
быть различной (по аналогии, контрасту и т. д.), но,
во всяком случае, ее характер отражает предыдущий
опыт системы и удачный, и неудачный.
Последнее обстоятельство чрезвычайно важно.
Действительно, еще до формулировки целей управления
(система еще не «знает», что она будет делать) в ее
«сознание» из памяти поступает подготовленная
информация, которая еще неизвестно как, но может быть
использована в этой ситуации. Теперь, при появлении
цели управления, не придется «вспоминать» сведения,
нужные для принятия решения.
Ассоциации подобны идеальной секретарше,
которая вместе с письмом на стол начальника кладет все
материалы из архива, необходимые для составления
ответа. О такой секретарше мечтают многие
начальники.
Мечтают о ней и создатели систем искусственного
интеллекта. Дело в том, что информация в ЭВМ
расположена на разных уровнях доступности. Самой
доступной является оперативная память машины, откуда
информация извлекается почти мгновенно. Но эта память
ограничена. Далее — память на магнитных дисках,
которые могут запоминать значительно больший объем
сведений. Потом идут магнитные ленты (магнитофон),
на которых можно записать огромные массивы
информации, но доступность этих массивов еще ниже (так,
чтобы перемотать ленту и получить информацию,
записанную на ее другом конце, необходимо затратить
примерно минуту).
Мы уже говорили, что эффективность управления
прямо зависит от его оперативности. И именно
введение ассоциаций в процессе управления на ЭВМ позво-
184
лит значительно повысить его оперативность. Это
можно себе представить так.
Поступившая извне информация о состоянии
объекта и среды сразу «по ассоциации» вызывает
соответствующую информацию, записанную на ленте, и пере*
водит ее в оперативную память машины или в крайнем
случае на диски. Теперь уже никакая новая цель не
сможет застать систему управления «врасплох» — она
мгновенно примет решение, так как вся необходимая
для этого информация (в том числе и как принимать
такое решение) находится у нее «под рукой».
Нельзя сказать, чтобы современные ЭВМ не знали,
что такое ассоциация. Существует даже такое понятие,
как ассоциативная память машины. Но она крайне
бедная и очень напоминает ассоциации слабоумного.
Расширяя же машинные ассоциации, мы вместе с
ценной информацией получаем и ненужную, причем в
огромном количестве. (Это и есть модель
шизофренических ассоциаций.) Таким образом, современная ЭВМ
по своим ассоциациям работает пока на уровне
психической патологии. «Норма» же ассоциаций ей еще
недоступна.
6. ДОВЕРЯЙ, НО ПРОВЕРЯЙ
(ВЕРИФИКАЦИЯ)
Не всему, что нам говорят или о чем мы читаем, мы
верим безоговорочно; во многом мы сомневаемся, а
некоторые сведения отвергаем как недостоверные. Так,
вряд ли проповедь самого папы Павла VI поколеблет
наше атеистическое мировоззрение. Всю поступающую
информацию мы верифицируем — проверяем на
достоверность. Эффективность этой верификации зависит от
многих факторов: ведущей потребности, которая
определяет направление нашей тенденциозности общего
запаса информации и запаса информации именно по
данному вопросу, богатства ассоциаций, и особенно
ассоциаций по противоположности, которые заставляют
сомневаться в достоверности поступающей информации,
мировоззрения (совокупности безоговорочно
принимаемых принципов и аксиом), внушаемости, конформизма
и т. д. Многообразие влияющих здесь факторов делает
процесс верификации весьма уязвимым. Это хорошо
165
видно при патологии психической деятельности.
Действительно, в клинике мы часто встречаемся с
«полярными» вариантами — как с патологически повышенной
внушаемостью, так и с полной противоречивостью,
доходящей до абсурдного негативизма.
В технических устройствах потребность в
верификации информации возникает тогда, когда возможны
ошибки, которые необходимо исправлять.
Как узнать, правильна полученная информация или
ошибочна? Этот вопрос волнует не только связистов,
но и проектировщиков различного рода автоматов и
вычислительных устройств. Дело в том, что сложность
современных вычислительных систем настолько высока,
что даже при огромной надежности элементов ошибки
(сбои), возникающие при их работе, вовсе не редкость.
Вот и приходится верифицировать, а затем и
исправлять не только информацию, полученную извне, но и в
процессе ее обработки на ЭВМ.
Прежде всего нужно обнаружить ошибку, а уж
затем позаботиться об ее исправлении.
Определять ошибки позволяют специальные меры,
используемые при кодировании информации. Так как
информация в машине кодируется двоичным кодом, то
есть состоит только из нолей и единиц, то контроль ее
правильности можно осуществлять, например, так.
Будем к определенной порции двоичных чисел (ее обычно
называют пачкой) добавлять ноль, если число единиц
в этой пачке четно, и единицу, если нечетно (это число
называют контрольной суммой, хотя это и не сумма).
Теперь, получив такую пачку, ее всегда легко
верифицировать, подсчитав число единиц и сравнив ее с
контрольной суммой.
Внимательный читатель немедленно заметит, что
потеря или появление не одной, а двух единиц не даст
возможности обнаружить ошибку этим методом. Верно!
Но для такого рода ошибки можно придумать другие
методы обнаружения. Так или иначе, но ошибочную
пачку выявляют независимо от того, пришла ома «со
стороны» или получена внутри ЭВМ. Все современные
ЭВМ снабжены такой системой кодовой защиты
информации независимо от источника ошибок.
Исправление ошибки может происходить различным
образом. Здесь широко используются идеи,
заимствованные из опыта общения людей. Так, не поняв собе-
186
седника, его обычно переспрашивают. Можно
«переспрашивать» и устройство, выдающее ошибочную
пачку. Такие системы исправления информации так и
называются — «с переспросом». Но для этого
переспрашиваемый должен помнить то, что он только что
высказал. В ЭВМ для этого нужно вводить
дополнительные блоки памяти, что часто неудобно (да и дорого),
не говоря уже о том, что на переспрос и ответ тратится
драгоценное время.
Поэтому были изобретены так называемые
самокорректирующиеся коды, то есть коды, самостоятельно
устраняющие ошибки. Для этого необходимо ввести
некоторую избыточность в информацию.
Проиллюстрируем этот метод на простом примере.
Ненадежность телеграфа уже давно была и остается
надежным источником шуток и анекдотов. Тем не
менее мы довольно успешно пользуемся им в своей
жизни, доверяя ему передачи ответственной информации.
Дело в том, что ненадежность телеграфа
компенсируется избыточностью нашего языка. Происходит это
таким образом. Если была буквенная ошибка (одна
буква была заменена на другую), то ввиду
избыточности нашего языка эту ошибку легко обнаружить и
исправить самому получателю. Например, получив
телеграмму «встрекай суброту полздом 23», мы легко ее
верифицируем как «встречай субботу поездом 23».
Избыточность слов дала возможность восстановить текст.
Если бы ошибка была в цифре, которая не избыточна,
то верифицировать номер поезда не удастся; разве что
в субботу нет такого поезда. Но каким именно поездом
едет ваш корреспондент, узнать не удастся.
Для защиты важных чисел их также следует писать
словами — «двадцать три», тогда ошибки телеграфа
не помешают вам встретиться (говоря точнее,
вероятность того, что вы встретитесь, будет достаточно
велика) .
Известное обидное правило «доверяй, но проверяй»
связано именно с проверкой достоверности, то есть с
верификацией. Дело в том, что необходимость в
верификации возникает не только при взаимодействии с
ошибающимся устройством или с противником,
желающим вам всяческих неприятностей и намеренно
искажающим информацию. Верификация необходима и при
взаимодействии с самыми точными и симпатичными
187
друзьями, которые желают вам всяческих благ и
готовы не пощадить живота своего для вашего счастья и
благополучия.
А причина в том, что все мы имеем различный опыт
и по-разному расцениваем одинаковые вещи. Если
различия в оценке невелики, они не приводят к
значительным недоразумениям (именно эта ситуация
соответствует совпадению взглядов, интересов, вкусов и т. д.,
то есть тому, что мы называем словом «дружба»).
Однако всегда имеются вещи и ситуации, которые
расцениваются по-разному. И если вы, не зная этого, будете
рассчитывать в указанной ситуации на вашего друга
как на себя, то впадете в глубокую ошибку. Виноват
будет не ваш друг, как это чаще всего хочется считать,
а ваше неумение (или нежелание) верифицировать его
на понимание этой ситуации.
Пусть ваш друг увлекается спортивной стрельбой
из лука, а вы это не знали и попросили его сходить
купить лук (к обеду). Если ваш друг разговорчив, то
недоразумение сразу выяснится («Ну наконец, старина,
188
ты решил заняться делом. Я давно хотел тебя
пригласить на стрельбище»). Но если он молчальник, то он
вам к обеду купит спортивный лук. Все произошло из-
за того, что вы не верифицировали приятеля на
понимание слова «лук», которое, как известно, имеет два
значения.
Заметим, что аналогичные обстоятельства
(различное понимание одинаковых вещей) являются
источниками большинства споров. Говорят, что в спорах
рождается истина. Это заблуждение. В лучшем случае в
спорах рождается взаимопонимание, а в худшем
просто тратится время.
Таким образом, верификация информации уже
широко используется в современных ЭВМ и каналах
связи. Однако эта верификация имеет
«неинтеллектуальный» характер. Здесь речь идет об ошибках в числах,
которые, как мы показали, легко исправляются.
Значительно труднее верифицировать интеллектуальные
помехи. Примером такого рода помех могут служить
помехи, возникающие в известной детской игре
«испорченный телефон». Здесь полученное сообщение
логически безупречно, а искажается сама передаваемая
мысль. Чтобы восстановить исходную мысль, нужно
слишком много знать о «канале связи» и уметь
использовать эту информацию. Насколько известно авторам,
еще никому никогда и нигде этого не удалось сделать.
Такой «испорченный телефон» часто получается при
выдаче задания вычислительной машине. Если это за-
дание правильно отражает желания и потребности
заказчика, то все в порядке — он получит искомое реше-
ние и удовлетворит свою потребность. Но очень часто
задание по разным причинам не соответствует
потребностям, и тогда заказчик обвиняет машину «в излишней
прямолинейности». И это обвинение справедливо.
Именно это свойство ЭВМ — дословно понимать
задание— обеспокоило Н. Винера и привело его к мысли о
возможной опасности машин в будущем для
человечества. Он утверждал, что, решая поставленные перед
ними задачи, машины в силу своей исполнительности
(на то они и машины) будут делать это всеми
доступными им средствами и наверняка в чем-то войдут в
противоречие с человеком, с его какими-то другими
целями и потребностями.
Опасения Н. Винера вполне оправданы, если маши-
189
ны не будут снабжены способностью верифицировать
задание, то есть определять, действительно ли
выполнение этого задания соответствует целям и
потребностям заказчика и не противоречит целям и
потребностям остального человечества.
Такая верификация совершенно необходима для
систем искусственного интеллекта, и есть все основания
считать, что она появится в будущем, хотя и не
слишком близком. Но думать в этом направлении следует
уже сейчас.
7. ПРАВО НА ОШИБКУ
Вспомним шофера — «мастера вероятностного
прогноза», великого футболиста Пеле, не глядя
останавливающего быстро летящий мяч, пианиста, виртуозно
исполняющего сложнейший пассаж... Как быстро они
перерабатывают информацию и принимают решения об
управлении объектами огромной сложности! Как им это
удается?
Да очень просто. Эти процессы у них
автоматизированы, протекают на уровне подсознания, а этот
контур управления как раз и отличается
быстродействием — никаких сомнений и «мук» процесса принятия
решений они не испытывают, так как все это
происходит вне их сознания.
Но столь высокой эффективности можно добиться
лишь в результате длительного и трудоемкого
процесса обучения. Ведь обучить чему-либо — значит
автоматизировать, сделать привычным, в известной мере
бездумным, упрятать в подсознание, чем и будет
достигнуто быстродействие. Феноменальным «счетчиком»
тина Араго, которые в уме способны делать сложные
расчеты, удалось, видимо, автоматизировать даже
арифметические операции, а потому они по быстродействию
способны конкурировать даже с ЭВМ.
Но те же шоферы, спортсмены, пианисты в
повседневной жизни оказываются обыкновеннейшими людьми
и не потрясают нас ни своей сообразительностью, ни
скоростью мышления. Более того, многие «люди
искусства», весьма продуктивные и творческие в своей
области, в обыденной ситуации выглядят даже
тугодумами...
190
Существует ошибочное мнение, что мысль быстра.
В действительности всякая сознательная мысль
работает крайне медленно, если она не опирается на
подсознание. Быстрота появляется лишь при подключении
подсознания. (Заметим, что это хорошо знают люди
искусства, для которых сознательный анализ — нож
острый. Творчество их начинается на подсознательном
уровне. Знаменитая система Станиславского — не что
.иное, как способ «сознательного» ухода в подсознание.)
Быстродействие свойственно подсознанию, и только
ему. Наша же сознательная мысль обладает
черепашьей скоростью. Если бы не наше подсознание, которое
постоянно нам «подсказывает» быстрые, но
приближенные решения, мы бы все превратились в тугодумов
эпилептиков (им-то подсознание ничего не
«подсказывает», автоматизмы почти распались, вот и приходится
свой дефект компенсировать сознательной
аккуратностью и педантизмом).
Но ведь не единым подсознанием жив человек!
Особенно в наш век информационного взрыва и
динамичных ситуаций. Как же мы справляемся с избыточной и
противоречивой информацией в условиях хронического
жизненного цейтнота?
А мы... и не справляемся! На многих наших
решениях лежит печать недодуманности, торопливости, мы
стремимся выиграть время за счет точности результата,
нам приходится решать большое количество задач в
ущерб их качеству и т. д. Множество проблем, которые
следовало бы решать с привлечением максимального
количества информации и использованием всей
«интеллектуальной мощи» сознания, мы переадресуем
нижнему уровню управления. Отсюда некритичное
восприятие, казалось бы, прописных, а в действительности
спорных и сомнительных «истин», преклонение перед
авторитетами, трафаретность самого мышления и т. д.
Именно наше подсознание ответственно за «эффект
повседневности», препятствующий выявлению проблем и
постановке задач.
Человек, используя способность экстраполировать
будущее, мысленно «проигрывает» несколько
возможных вариантов своего поведения, сопоставляет их друг
с другом, а также с моделью желаемого будущего и
останавливается на наиболее приемлемом
(оптимальном, на его взгляд).
181
В связи с ограниченностью информационной
емкости сознания число подобных вариантов не должно
быть слишком большим, но и немалым, оно должно
быть оптимальным. При чрезмерном увеличении числа
вариантов затруднится процесс их сравнения,
«проигрывание» окажется неэффективным, возможно,
очень коротким, а выбранный вариант поступка —
ошибочным.
Если этот процесс прервать слишком рано, то есть
«потребовать решения» до его завершения, то может
оказаться, что вообще сравнение вариантов еще не
началось и ответ будет случайным, то есть опять
неверным. «Зевки» шахматистов в цейтноте
представляют собой многочисленные примеры таких
«недосмотров».
В связи с этим конструкция познавательной модели
естественного интеллекта — собственно искусственного
интеллекта — должна предусматривать зависимость
оптимальности решения от времени.
Эта зависимость имеет очень прихотливый характер.
Если на решение отпущено мало времени, то оно
будет «скороспелым» и скорее всего ошибочным. Если же
слишком долго размышлять над решением, то оно
будет правильным, но... при этом ситуация изменится, и
толку от этого решения будет мало, хотя оно и
правильное. Просто каждое решение нужно в свое время,
но не позже.
Вот и получается, что время, отпускаемое на
принятие какого-либо решения, должно быть оптимальным.
При этом такая оптимальность не гарантирует от
возможных ошибок.
Действительно, безошибочное решение можно
получить лишь при очень длительном обдумывании,
что делает его заведомо неоптимальным.
А отсюда следует очень важный и неожиданный
вывод, что оптимальные решения обычно бывают
приближенными. Причем вероятность ошибки такого
решения часто бывает достаточно велика. Тем не менее
оно — это оптимальное решение — наилучшее!
Этот результат (полученный вполне строго
математически в теории статистических решений) звучит
парадоксально. Действительно, разве оптимальное
решение может быть ошибочно? _Не ошибка ли это?
Нет! Такова природа нашего случайного мира, что
192
ни одно решение,
принятое в нем, не может быть
гарантировано от
ошибки. Ошибки (большие или
малые) неизбежны. Так
давайте ошибаться
оптимально, то есть так,чтобы
при этом получить
максимальную эффективность
решения. А ошибки пусть
будут те, которым
суждено при этом появиться.
Только не забудем
исправлять их.
Эта идея о
допустимости ошибок при
оптимальном решении
фактически предоставляет нам
необычное право —
право на ошибку!
Более того, в ряде
случаев это право
превращается в обязанность
ошибаться. Эта
неожиданная обязанность
связана с тем, что
безошибочная работа часто
бывает неоптимальной.
Действительно,
безошибочная работа прежде всего
очень медленна. А если
допустить некоторые
ошибки, то ее можно
выполнять значительно
быстрее.
Так народная
мудрость «не ошибается тот,
кто ничего не делает»
очень метко связала труд
и допустимые при этом
ошибки. Ошибаться
имеет право тот, кто
работает. И чем значительнее
ТРУД, тем более прости-
13 Л. Растригия, П. Граве
тельны ошибки (но здесь обязательно следует
предусмотреть возможность их исправления).
Авторам трудно не воспользоваться этим правилом
(так как оно является одновременно удобной лазейкой
для лиц, уклоняющихся от ответственности). Наверняка
есть ошибки и в этой книжке, и относиться к ним
можно по-разному. При одном подходе можно
посетовать на легкомыслие авторов, которые не удосужились
тщательно просмотреть корректуру, и забыть об этом
(ведь и сам не без греха!). Но можно поставить этот
вопрос на «принципиальную» высоту и потребовать
лишить авторов их научных степеней и прочее, а заодно
и примерно наказать в уголовном порядке (разве в
законе сказано, что можно выпускать книги с
ошибками?) — такая точка зрения опирается на тезис о
недопустимости ошибок. Едва ли она плодотворна и будет
стимулировать к написанию научно-популярных книг,
да и книг вообще. (Мы надеемся, что читатель
догадался, что эти «соображения» приведены авторами
не для перестраховки, а лишь в качестве забавной
иллюстрации того, как можно истолковать право на
ошибку.)
Право на ошибку- должна иметь и система
искусственного интеллекта при решении возлагаемых на нее
задач.
Это следует из той же необходимой
оптимальности работы системы. А это означает, что далеко не все
решения, предлагаемые машиной, будут
безошибочными (но они обязательно будут оптимальными).
Здесь следует отметить, что ввиду огромного
быстродействия современной ЭВМ ей удастся просмотреть
большое число возможных решений и поэтому
вероятность выбора ошибочного очень мала, но не равна
нулю.
Часто приходится сталкиваться с мифом о
непогрешимости машины. Этим мифом с успехом пользуются
при необходимости обосновать свое решение (мол,
машина рекомендовала то же самое). Некоторые
основания этот миф имеет. При одинаковой исходной
информации и равном времени на «размышления» ЭВМ
придет к более обоснованному решению, чем человек. Но и
это решение также может быть ошибочным. И виной
тому будет не ЭВМ, а ее право на ошибку, о котором
мы здесь говорили.
194
8. ЭМОЦИИ
В предыдущих главах об эмоциях мы не
упоминали, но не потому, что сами их лишены и только сейчас
о них вспомнили, и не потому, что мала их роль в
нашей психической деятельности. Скорее, наоборот, —
биологическое значение эмоций весьма велико и
многообразно: они выявляют иерархичность наших
потребностей, усиливают начавшуюся деятельность, влияют на
отбор поступающей информации, включают аварийные
алгоритмы поведения (при страхе или гневе),
регулируют т*мп переработки информации и ее выдачи и т. п.
Можно даже сказать, что они (эмоции) выражают
биологическую активность, свойственную живым
организмам вообще.
Субъективно мы очень хорошо понимаем роль
эмоций. Ведь именно их мы чувствуем в жизненных
коллизиях, именно они образуют наши радостные или
горькие переживания и волнения, они заставляют нас
бледнеть или краснеть, наше сердце сжиматься или
«уходить в пятки», горло пересыхать или ошущать «комок»,
щеки пылать или холодеть, покрываться потом или
мурашками и вообще волноваться по всем важным и
неважным поводам. Эти острые внутренние ощущения,
вызванные эмоциями, заставляют нас поставить эмоции
в основу всего нашего поведения. И поэтому без них
нельзя сделать ни одной сколько-нибудь приличной
познавательной модели искусственного интеллекта.
Однако на эти же эмоции можно взглянуть с другой
стороны. Если отвлечься от субъективной остроты
эмоций и рассуждать «без эмоций», то нетрудно заметить,
что механизм, называемый эмоциями, по сути дела,
очень похож на механизм положительной обратной
связи. Ее смысл сводится к следующему. Всякое внешнее
воздействие вызывает реакцию системы. Эта реакция
может быть безразличной (индифферентной), которая
обозначает, что система не реагирует на это
воздействие. Реакция может быть отрицательной, то есть
приведет к тому, что система нейтрализует,
компенсирует воздействие, как бы уклонится от него; например,
наколовшись, мы реагируем отрицательно —
отдергиваем руку, что нейтрализует воздействие (укол).
Говорят, что в этом случае система имеет отрицательную
обратную связь. И наконец, реакция на воздействие
13*
195
может быть положительной, когда система
увеличивает те свои изменения, которые вызваны этим
воздействием. Это своеобразная цепная реакция системы. Как
легко заметить, положительная обратная связь может
разрушить полностью систему, если ее не ограничить.
Эмоции и реализуют в нашем организме
положительную обратную связь. Но стоит ли говорить о каком-то
специальном механизме эмоций, управляющем нашим
поведением? Разумеется, нет. Это обычное управление
со всеми его особенностями и спецификой.
Именно поэтому в систему искусственного
интеллекта нецелесообразно вводить эмоции или какие-либо их
аналоги. А что касается стимуляции активности
искусственного интеллекта, то она происходит извне, под
влиянием человека. Искусственный интеллект не может
«потерять интерес» к решаемой задаче и поэтому не
нуждается в эмоциональной «накачке». Скорость работы
вычислительных машин может изменяться и строго
управляться, что исключает необходимость введения
эмоционального регулятора.
Нет, эмоции не нужны (или, во всяком случае, пока
не нужны) искусственному интеллекту!
9. ЗВРИСТИЧНОСТЬ
Архимед не только открыл свой знаменитый закон и
дал имя известной научно-популярной серии, но и
является крестным отцом интереснейшего направления
в современной науке, изучающего психологию
творчества, которая названа эвристикой.
Что же такое эвристика? Один наш знакомый на
этот вопрос ответил: «Вот когда ты не можешь решить
задачу, но все же ее решаешь и не знаешь, как ты это
делаешь, — это и есть эвристика». Как ни странно,
в этом парадоксе есть крупица истины.
Под эвристикой понимают некое правило, способ
решения интересующей нас задачи, который иногда
приводит нас к цели (а иногда и не приводит). Причем это
правило почти никогда не бывает наилучшим
(оптимальным). Основное свойство эвристики — ее простота.
Приведем пример. Представьте, что вам нужно для
чего-либо быстро объехать своих приятелей и
вернуться домой. Вы берете такси и... не торопитесь называть
196
первый адрес шоферу. Ведь от того, в каком порядке
вы будете объезжать ваших приятелей, зависит
окончательный счет таксометра, по которому придется платить
из своего кармана. И поэтому нужно составить такой
маршрут, за который пришлось бы заплатить
минимально. Ясно, что такой маршрут существует, но как его
найти?
Если сесть и на бумажке прикинуть стоимости всех
возможных маршрутов, чтобы выбрать из них оптималь-
мый (с минимальной стоимостью), то вам придется
пожалеть о том, что у вас столько приятелей. Число
маршрутов катастрофически растет с ростом количества
приятелей. Происходит это так:
1 приятель — 1 маршрут
2 приятеля — 2 маршрута.
Заметим, что маршрут АВСА не равен по стоимости
маршруту АСВА (где А — ваше жилье, В и С —
жилища ваших приятелей), так как есть улицы с
односторонним движением. Далее,
197
3 приятеля — 6 маршрутов
4 приятеля — 24 маршрута
5 приятелей — 120 маршрутов
10 приятелей — 3 628 800 маршрутов
N приятелей — 1 • 2 • 3 •... • N маршрутов.
Совершенно ясно, что решить задачу о выборе
оптимального варианта методом их прямого перебора не
удастся, если приятелей у вас достаточно.
Как же быть? Вот здесь и нужны эвристики. Они-то
вам и помогут найти если не оптимальное, то, во
всяком случае, приличное решение, которое не
опустошит ваших карманов.
Итак, нужно придумать простое правило выбора
маршрута. Пусть не всего, а лишь его части, например
куда ехать в данный момент. Такой эвристикой
является следующая рекомендация: «поезжай к ближайшему,
у которого не был». Что ж, вполне хорошая эвристика.
Она, как всякая эвристика, не гарантирует
оптимального решения, но даст вполне приемлемое. Можно
предложить и еще: «сначала к самому дальнему, а
к другим лишь по дороге, потом домой через
остальных». Обе эти эвристики всегда приводят к решению
задачи, то есть, действуя так, вы побываете у всех
приятелей.
Но не все эвристики дают такую возможность.
Например, эвристика «поезжай к ближайшему справа»
может вообще пропустить несколько интересующих вас
пунктов, оставшихся слева.
Любопытно, что эвристики иногда могут дать и
оптимальное решение. Это будет тот вариант задачи, для
которого придумана данная эвристика.
Как возникают эвристики? На этот вопрос до сих пор
нет внятного ответа. Ясно одно, что эвристики
отражают наш прошлый опыт. Отражают своеобразно,
извлекая из этого опыта некоторые достаточно
рафинированные рекомендации.
Современная психология пытается путем
наблюдения за процессом решения задач многими
индивидуумами выявить в субъективных приемах общие черты,
которые и образуют эвристики. Именно они используются
при решении сложных задач на ЭВМ.
Конечно, «не эвристикой единой» жив человек. Нель-
198
зя (как это некоторые предлагают) именовать
интеллектуальной деятельностью лишь эвристические
процессы. Академик А. Колмогоров как-то выразил
недоумение по поводу «странности» подхода к изучению
психики с позиций кибернетики. Он говорил, что многие
исследователи психики либо занимаются таким
примитивным феноменом, как условный рефлекс, либо впадают в
другую крайность и, кроме как о «творчестве»,
«интуиции» и «эвристиках», и слышать ни о чем не хотят.
Очевидно, этот один из крупнейших советских ученых по
собственному опыту знал, что он не использует
собственные эвристики повседневно, ежечасно и в массовом
масштабе, что в жизни всех людей встречаются задачи,
решаемые без каких-либо эвристик, что существует,
наконец, повседневная психическая деятельность,
достаточно сложная и интересная.
Любопытно подчеркнуть другое: А. Сент-Дьердьи
назвал мозг органом выживания, «как клыки и когти».
Он имел в виду, что на нашу интеллектуальную
деятельность наложены эволюционно-биологические
ограничения в форме постоянных забот о самосохранении и
продолжении рода. Мы бы назвали это «программностью
нашего мышления» со всеми вытекающими отсюда
последствиями (тенденциозностью и т. д.).
И вот нам кажется, что эвристическое мышление
«программно» в наименьшей степени, то есть оно
относительно свободно от упомянутых забот, а потому
наиболее ярко проявляется в чисто научной области, при
решении задач, далеких от повседневных интересов. Мы
располагаем двумя соображениями о правомерности
подобного утверждения — инженерным и
психиатрическим. Инженерное —• приведено выше.
Психиатрические соображения заключаются в
следующем; иногда на определенном этапе течения
шизофрении у больного явно наступает падение программно-
ю тонуса (безразличие к родным, жизненным успехам
и радостям, утрата прежних интересов и т. п.). Но при
этом интеллектуальная деятельность у этого больного не
только оказывается сохраненной, но подчас поражает
своей творческой эффективностью. Это позволяет
говорить о своеобразной вспышке эвристической активности
(увы, обычно кратковременной). С мышления такого
шизофреника сняты биологические, социальные,
программные ограничения, оно «независимо и свободно»,
J99
что, однако, не может помочь ему в повседневной
жизни, где он прежде всего больной.
Как мы видим, эвристики являются чрезвычайно
мощным орудием для решения сложных задач. Однако
их широкому применению препятствует трудность их
создания. Нет алгоритма, с помощью которого можно
было бы конструировать эвристики. Пока их создает
человек.
В систему будущего искусственного интеллекта
совершенно необходимо ввести генератор эвристик,
который бы производил их в количестве, необходимом для
решения задач, поставленных перед этим интеллектом.
Сейчас еще нельзя сказать, как будет работать этот
генератор. Ясно только то, что эвристики должны
создаваться под ту задачу, для решения которой они
генерируются.
1С. СЛУЧАЙНОСТЬ —
ДРУГ ЭВМ
Случайность в нашей жизни и для ЭВМ играет
совсем различную роль. Если для нас она чаще выступает
врагом, создавая барьер непредсказуемости, то для
ЭВМ, машины, работающей по строгим правилам
формальной логики, случайность открывает почти неогра*
ничейные возможности. Вспомним, как дорого
расплачивается ЭВМ за строгость своих «рассуждений».
Формализм ее интеллекта приводит к тому, что она
(машина) действует по теореме Гёделя. Теорема же
запрещает ЭВМ иметь суждение о справедливости или
ошибочности некоторых высказываний в ее мире. Как
преодолеть эту «гёделевость» современной ЭВМ?
Очевидно, единственным образом — превратить ее
в «негёделевскую» систему. А это что такое?
Напомним, что гёделевская система характеризуется
конечным числом исходных аксиом и формальных
правил преобразования, с помощью которых проверяется
справедливость или ошибочность суждений,
сформулированных на том же языке, что и аксиомы. И вот
оказывается (в этом и состоит теорема Гёделя), что всегда
существует сколько угодно таких суждений, которые
нельзя свести к аксиомам, то есть невозможно
выяснить, справедливы они или ложны. Введение элемента
200
случайности в ЭВМ сразу делает ее негёделевской
системой, что позволяет ей преодолевать указанную
трудность. Как это делается?
Обнаружив суждение, которое она (машина) не
может ни доказать, ни опровергнуть, она ставит
«математический эксперимент». Заключается он в том, что
справедливость анализируемого суждения проверяется
«в лоб», путем подстановки в него конкретных
значений ее аргументов. Если найдется хотя бы одно такое
•значение аргументов, для которого это суждение
ошибочно, то задача решена — это суждение ложно.
Например, знаменитую теорему Ферма:
х" +упфг"
(для любого п>2 и целых х, у, z) — можно таким
образом проверять, подставляя конкретные числа
вместо п, х, у, z. Пока не найдено такой четверки чисел,
для которых утверждение было бы неверно. Значит ли
это, что теорема Ферма справедлива? Строго говоря,
нет. Но сомнения в ее справедливости с каждым годом
рассеиваются все больше и больше, хотя она строго и
не доказана.
Таким образом, отсутствие опровергающего
примера, для которого наше утверждение ложно, говорит
в пользу справедливости этого утверждения. Но это при
естественном условии, что имеется достаточно случаев
его подтверждения. Поэтому математический
эксперимент должен содержать достаточно много проверок
справедливости анализируемого утверждения в
широкой области значений переменных. И здесь неоценимую
помощь оказывает случайность.
Речь идет о том, как ставить математический
эксперимент. Оказывается, наилучшей является случайная
стратегия этого эксперимента. Это означает, что
проверка правильности анализируемого утверждения
должна производиться при случайных значениях переменных.
Такой метод называют методом Монте-Карло.
Этот метод связан со случайными экспериментами.
Так, тот, кто пытается проверить на игральной рулетке
или в «Спортлото» какую-либо «систему» ставок (и
убеждается в ее несостоятельности), тот пользуется
методом Монте-Карло, где генератором случайных
экспериментов является рулетка или лототрон.
Метод Монте-Карло оказался чрезвычайно мощным
средством для решения сложнейших задач, выдвигае-
201
мых современной наукой и техникой. В конструкцию
ЭВМ специально вводится генератор случая — датчик
случайных чисел, который помогает ей преодолеть
«проклятие гёделевости».
11. ТВОРЧЕСТВО
И СЛУЧАЙНОСТЬ
Говоря о возможностях и перспективах систем
искусственного интеллекта, нельзя не коснуться вопросов
творчества, где случайное утверждение проявляет себя
в качестве необходимого. И здесь огромная роль
принадлежит ЭВМ.
Для того чтобы понять, как может ЭВМ помочь
в творческом процессе, попробуйте, например,
придумать какую-нибудь новую музыкальную мелодию.
Трудность этой задачи заключается в том, что память
немедленно окажет вам скверную услугу, «подсунув»
мотив, уже слышанный ранее. Новое очень трудно при-
202
думать, так как весь предыдущий опыт, заложенный
в память, подсказывает одно из старых решений.
Творец тем и отличается от доктринера, что он создает
новое, а не комбинирует даже самые удачные образцы
прошлых решений.
Машина тем «превосходит» человека, что уровнем ее
осведомленности и грузом опыта в ней можно
управлять, вводя «рукоятку дисциплины». Если эту рукоятку
зажать до отказа, то машина, как прилежный
доктринер, будет строго следовать известным ей старым
истинам (или мелодиям), заложенным в ее память, то есть
быть гёделевской системой. Если же рукоятку слегка
отпустить, то машина начнет «творить», черпая свое
«вдохновение» в таблице случайных чисел. Однако это
«творчество» будет робким, несмелым типа вариаций на
заданную тему. Но если рукоятку дисциплины
отпустить сильнее, то машину «занесет» — она начнет
создавать нечто уж совсем отличное от того, что было
известно ранее. Но новое не всегда значит хорошее.
А если это новое случайно, то хорошего ждать трудно.
Но в том и заключается парадокс творчества, что
оно представляет собой создание нового и,
следовательно, непредсказуемого. А что может быть более
непредсказуемым, чем случай? Вот и получается, что
идеальным творцом выступает... датчик случайных чисел.
Его, разумеется, нужно сдерживать всякого рода
логичными ограничениями (типа законов гармонии при
создании машинных музыкальных вариаций на заданную
тему). Но не слишком, так как именно обилие
ограничений сужает творческую деятельность.
Как же быть? Мы попали в логическую ловушку:
много ограничений — мало творчества, мало
ограничений — «творчества» много, но оно носит бредовой
характер.
Эта задача решается человеком, который
отбрасывает предложения, лишенные смысла и ценности,
оставляет лишь то, что стоит внимания. Так «бредовые»
предложения, генерированные машиной, пройдя
контроль отбора, превращаются в совершенно новые и
оригинальные, а следовательно, вполне творческие (уже
без кавычек) произведения вычислительной машины.
Как видно, в подобном процессе случай играет
определяющую роль. Пусть это обстоятельство не смущает
вас, читатель. Если вы задумаетесь, то вспомните, как
203
велика роль случая в процессе человеческого
творчества, особенно при изобретательстве. (Вспомним, что
изобретательские истории сплошь и рядом пестрят
словами «вдруг», «неожиданно», «случайно», которые
показывают прямую зависимость инженерного творчества
от случая.)
Эту особую творческую роль случайности заметили
ученые и используют ее для отыскания решения
проблем, возникающих в наиболее сложных и запутанных
ситуациях.
Примером такой проблемы является задача
оптимального проектирования машины. Пусть нам нужно
спроектировать машину с заданными свойствами
(например, автомобиль). Эти свойства обычно
противоречивы. Кроме выполнения своих основных функций
(возить владельца), она должна обладать максимальной
скоростью и эстетичностью, наименьшим весом, но при
этом быть максимально надежной и технологичной
(легко изготовляемой) при минимальной стоимости ее
изготовления и эксплуатации (минимальный расход
топлива) и т. д. Попробуйте удовлетворить всем этим
требованиям сразу! Даже если вам удастся сделать такой
проект, то где гарантия, что нельзя было бы сделать
лучше?
Для решения таких задач особенно эффективно
применение случая, который здесь выступает уже в виде
«метода случайного поиска», то есть вполне научно
обоснованного приема решения сложных задач.
Как работает случайный поиск при решении задач
проектирования? Да так же, как работал бы
конструктор, если бы он имел возможность просмотреть очень
много вариантов проекта. Каждый вариант машины,
каким бы образом он ни был предложен, следует прежде
всего проверить на выполнение тех функций, которые
они должны выполнять (самолет должен летать, а
автомобиль — ездить и так далее). Если эти функции
выполняются, то определяются характеристики
машины: вычисляются ее вес, скорость, надежность,
стоимость изготовления и эксплуатации и т. д.
В случае, когда эти характеристики удовлетворяют
конструктора и заказчика, проект сдается в
производство. А если не удовлетворяет, предлагается другой
проект этой машины, для которого снова проверяется
выполнение функций и т. д.
204
Сколько таких предложений может сделать
конструктор? Три? Пять? Десять?
Не больше! Машина же может оценить
эффективность многих тысяч проектов! Ей это просто, так как
оценка возможностей проекта сводится лишь к
громоздким вычислениям, которые она производит молниеносно,
ибо создана для этого.
Но это лишь оценка возможностей проекта! А кто
будет предлагать варианты проекта? Ведь именно
в этом состоит творческая часть процесса
проектирования (а нетворческая — в оценке эффективности этих
предложений). Может ли вычислительная машина
предлагать варианты проекта?
Может! Простейшим (а как показывает опыт и
наилучшим) способом является случайный поиск. В
данном случае он сводится к следующему. Предлагается
случайный вариант проектируемой машины. Основным
сырьем для такого чооекта служат случайные числа.
Машина выбирает случайно параметры проектируемой
машины. Например, исходные параметры, взятые от ка-
205
кой-то уже работающей автомашины (но не
удовлетворяющей новым поставленным требованиям),
увеличиваются или уменьшаются случайно. Разумеется, здесь
следует соблюдать разумные пределы и элементарную
логику, чтобы не генерировать уж явных нелепостей.
Ну, например, чтобы при проектировании автомобиля
не появилось квадратных колес.
Работоспособность и эффективность этого
«случайного» проекта оценивается обычным образом. Если
(случайно) он оказался хорошим, то задача решена.
Но на подобное везение рассчитывать трудно. Поэтому
машина создает другой случайный вариант, оценивает
его, третий и т. д. до тех пор, пока не получит самый
лучший. В этом и состоит случайный поиск.
Естественно задать вопрос (его обычно и задают все,
кому пришлось столкнуться со случайным поиском): а
закончится ли этот процесс когда-нибудь? И вообще
можно ли случайно найти решение поставленной
задачи?
Оказывается, можно! Только для этого процесс
случайного поиска следует строить специальным образом,
который гарантирует решение задачи в минимальное
время. Этим занимается теория случайного поиска.
Именно эта теория показала, например, что в особо
сложных ситуациях, когда решаемая задача имеет
много неизвестных, случайный поиск оказывается лучше
неслучайного (детерминированного).
Этот результат, который был получен строго
математически, сначала всех поразил. Случайное поведение
оказалось эффективнее регулярного! Это было похоже
на мистификацию. Но после трезвых размышлений все
стало на свои места.
Действительно, случайный поиск является
порождением и развитием известного метода, которым вы,
дорогой читатель, наверняка широко пользуетесь. Это метод
проб и ошибок. (Точнее, его следует называть методом
случайных проб и исправления ошибок.) В чем суть
его? Да в том, что решение задачи ищется путем
случайных проб и неизбежных ошибок. Эти ошибки,
естественно, не должны быть роковыми, а исправляться и
стимулировать другие случайные пробы.
Если число вариантов, которые возможны при
решении возникшей задачи, невелико, то этот метод
довольно быстро приведет к цели. Но это условие выпол-
206
няется лишь для очень простых задач. В большинстве
же реальных ситуаций метод проб и ошибок
неприменим по двум причинам: либо слишком много вариантов
надо рассмотреть, либо слишком дороги ошибки, и
основное внимание приходится уделять исправлению
допущенных ошибок (например, при приготовлении супа
метод проб и ошибок применять нецелесообразно,
лучше взять поваренную книгу — это значительно
быстрее приведет к цели).
Метод случайного поиска позволяет преодолеть обе
эти трудности. Он заключается в том, что каждый
последующий случайный вариант решения близок к
«приличному» варианту, полученному на предыдущих
шагах поиска. Этим сразу убивается два зайца.
Во-первых, не делается слишком грубых ошибок (ведь мы
блуждаем где-то поблизости от приемлемого решения).
А во-вторых, легче «наткнуться» на вариант лучше
предыдущего.
Случайный поиск имеет почти неограниченные
возможности (во всяком случае, еще никому не удалось
определить границы его применения). Любопытно, что
к нему приходят обычно от «плохой жизни». Жизнь
выдвигает столь сложные задачи, что использование
других, не случайных, методов не дает результатов. Вот и
приходится (иногда с болью в сердце) обращаться
к случайности как к универсальному средству решения
сложных задач как творческих, так и не очень.
А боль в сердце скоро проходит. Ведь появилась
она от тоски по уходящему в прошлое регулярному,
неслучайному миру, где все было так ясно и
определенно, но где не решаются задачи, которые так нужно
решать, чтобы продвигаться вперед. А романтическая
дымка надуманного регулярного мира сменяется
яркими красками нашего живого и трижды случайного
мира с его неограниченными возможностями и
неожиданными решениями, позволяющими преодолеть все
трудности и тупики, в которые попадает наука в своем
развитии.
Этим гимном нашему яркому и случайному миру
мы и закончим нашу книгу!
СОДЕРЖАНИЕ
От авторов 3
Кибернетика — это совсем не просто! .... 5
Трудности кибернетики . . 39
Мотивы поведения . » . .' 74
Цель . , , 95
Психика 120
Протезирование интеллекта 143
Реальность, мечты и фантазия 167
Леонард Андреевич Растригин и Петр Сергеевич Граве
КИБЕРНЕТИКА КАК ОНА ЕСТЬ
Редактор В. Федченко
Художник К. Мошкин
Художественный редактор А. Косаргин
Технический редактор Н. Тихонова
Корректоры Г. Василёва, К. Пипикова
Сдано в набор 15/IV 1975 г. Подписано к печати I5/IX 1975 г.
A0S235. Формат 84Х108'/з2. Бумага № 1. Печ. л. 6,5 (усл. 10,92).
Уч.-изд. л. 11,1. Тираж 100 000 экз. Цена 53 коп. Т. П. 1975 г.
№ 103. Заказ 438.
Типография издательства ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия».
Адрес издательства и типсграфии: 103030, Москва. К-30,
Сущевская, 21.
7*
53 коп.
ас
X
=1
о.
•<
аз
•<
О
.с;
О
2
г-
м
9
\- V?
ЛЕОНАРД АНДРЕЕВИЧ РАСТРИГИН
ПЕТР СЕРГЕЕВИЧ ГРАВЕ
Много лет сотрудничают кибернетик доктор
технических наук, профессор Л. Растригин и
психиатр кандидат медицинских наук П. Граве.
Много лет обмениваются они идеями, сообща пишут
статьи, спорят... Что же общего у них? Ведь один
занимается кибернетикой, а другой —
психиатрией...
Оказывается, общее есть: оно — в
возможности единого подхода к исследованию
объектов, казалось бы, совершенно различной
материальной основы. Кибернетик не может не
интересоваться великолепно созданным природой
управляющим аппаратом — наией психикой.
Психиатр не удовлетворен описательным характером
своей науки и стремится представить психиче-
1л ские нарушения как расстройства процесса управ-
5^ ления поведением и исследовать их методами
"" кибернетики.
.V Некоторые результаты их сотрудничества и
во представлены в настоящей книге.
U
О
P24
Л. РАСТРИГИН,
П. ГРАВЕ
КИБЕРНЕТИКА
КАК ОНА ЕСТЬ