живые системы (это сближение, кстати сказать, отнюдь не случайно!) 2.
понимаем, как можно из "непонятных" элементов построить систему, которая
функционировала бы так, как нам нужно. Возникает принципиальное изменение
методики в самой основе конструкторской деятельности. Инженерное искусство
ведет себя сегодня примерно так же, как человек, который даже и не
пытается перепрыгнуть через канаву, пока предварительно теоретически не
определит все существенные параметры и связи между ними: силу гравитации в
данном месте, силу собственных мышц, кинематику движений своего тела,
характеристики процессов управления, происходящих в его мозжечке, и т. д.
Технолог-еретик из кибернетической школы, напротив, намеревается попросту
перепрыгнуть через канаву и не без основания полагает, что если ему это
удастся, то тем самым проблема будет решена. При этом он опирается на
следующий факт. Любое физическое действие, например упомянутый прыжок,
требует подготовительной и реализующей работы мозга, которая является
ничем иным, как сложной, неимоверно запутанной последовательностью
математических процессов (ибо к ним вообще сводится любая работа мозговой
сети нейронов). Но этот же самый прыгун, хотя у него в голове и содержится
вся эта "мозговая математика" прыжка, совершенно не в состоянии записать
на бумаге ее теоретико-математический эквивалент, то есть соответствующее
количество строгих формул и преобразований. Это происходит, по-видимому,
по той причине, что "биоматематика", которую практикуют все живые
организмы до инфузорий включительно, может быть вербализована, то есть
переложена на язык математики в классическом (школьном или
университетском) понимании этого слова только путем неоднократного
перевода системы импульсов с одного языка на другой. Имеет место перевод с
бессловесного и "автоматического" языка биохимических процессов и
нейронных возбуждений на язык символов, формализацией и конструированием
которого занимаются определенные участки мозга, отличные от тех, которые
реализуют "врожденную математику" и отвечают за нее. И решение нашей
проблемы состоит именно в том, чтобы усилитель интеллекта не занимался
формализацией, конструированием, вербализацией, а действовал бы так же
автоматически и "наивно" и в то же время так же искусно и безошибочно, как
и нейронные структуры прыгуна, - чтобы этот усилитель не занимался ничем,
кроме преобразования сигналов, приходящих на "вход" с целью получения
готовых результатов на "выходе". Ни он, этот усилитель, ни его конструктор
- никто вообще - совершенно не будет знать, как усилитель это делает, зато
мы получим то единственное, чего добиваемся: нужные результаты.
1
2
"Мир", 1966.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
ИНТЕЛЛЕКТРОНИКА
(f) ЧЕРНЫЙ ЯЩИК
орудий: - молотка, лука, стрелы. Прогрессирующее разделение труда
уменьшало это индивидуальное знание, и в современном промышленном обществе
существует отчетливая граница между теми, кто обслуживает устройства
(рабочие, техники) или пользуется ими (человек в лифте, у телевизора, за
рулем автомашины), и теми, кто знает их конструкцию. Ни один из ныне
живущих не знает устройства всех орудий, которыми располагает цивилизация.
Тем не менее некто, знающий все, существует - это общество. Знание,
частичное у отдельных людей, становится полным, если учесть всех членов
данного общества.
общественного сознания развивается. Кибернетика продолжает этот процесс,
поднимая его на более высокую ступень. Ибо в принципе возможно создать
такие кибернетические устройства, структуру которых не будет знать уже
никто. Кибернетическое устройство превращается в "черный ящик" (термин,
который охотно употребляют специалисты). "Черный ящик", например, может
быть регулятором, подключенным к определенному процессу (к процессу
производства товаров или к процессу их экономического круговорота, к
процессам управления транспортом, лечением болезни и т. п.). Необходимо
лишь, чтобы определенным состоянием "входа" отвечали вполне определенные
состояния "выхода" - и ничего более. Создаваемые пока что "черные ящики"
настолько просты, что инженер-кибернетик знает характер связи между
величинами на их "входах" и "выходах". Эта связь выражается какой-нибудь
математической функцией. Возможна, однако, и такая ситуация, когда даже
конструктор не будет знать математического выражения этой функции. Его
задачей будет создать "черный ящик", выполняющий определенные регулирующие
действия. Однако ни конструктор, ни кто-либо иной не будет знать, как
"черный ящик" выполняет эти действия. Математический вид функции,
выражающей зависимость состояний "выходов" от состояний "входов", не будет
известен никому, причем не потому, что узнать это невозможно, а потому,
что знать это ненужно.
рассказ о сороконожке, которую спросили, как это она помнит, какую ногу ей
нужно поднять после двадцать седьмой. Сороконожка, как известно, надолго
задумалась над этим и, не сумев найти ответ, умерла с голоду, потому что
больше уже не могла сдвинуться с места. Эта сороконожка является в
действительности "черным ящиком", который выполняет определенные действия,
хотя и "не имеет понятия", как он их выполняет. Принцип действия "черного
ящика" является необычайно общим и, как правило, очень простым, выраженным
фразами вроде "сороконожки ходят" или "кошки ловят мышей". "Черный ящик"
обладает определенной "внутренней программой" действия, которая определяет
все отдельные акты его поведения.
соответствующих планов и расчетов. Мост, локомотив, дом, реактивный
истребитель или ракета создаются, таким образом, как бы дважды: сначала
теоретически, на бумаге, а потом в действительности - когда символический
язык чертежей и планов или алгоритм поведения "переводится" в
последовательность материальных действий.
- это раз навсегда составленная программа действий, в которой все заранее
предусмотрено. Выражаясь популярно, алгоритм - это точное,
воспроизводимое, поддающееся исполнению предписание, определяющее - шаг за
шагом, - каким путем надлежит решать данную задачу. Алгоритмом является
любое формализованное доказательство математической теоремы, равно как и
программа цифровой машины, переводящей с одного языка на другой. Понятие
алгоритма возникло в математике, и применительно к инженерному делу я
употребляю его несколько вопреки обыкновению. Алгоритм
математика-теоретика никогда не может "подвести": тот, кто однажды
разработал алгоритм математического доказательства, может быть уверен, что
это доказательство никогда не "подведет". Прикладной алгоритм, которым
пользуется инженер, может и подвести, потому что в нем "все предусмотрено
заранее" только внешне. Мосты рассчитывают на прочность по определенным
алгоритмам, что, однако, не гарантирует их абсолютной сохранности. Мост
может обрушиться, если на него действуют силы, превосходящие те, которые
предусмотрел конструктор. Во всяком случае, имея алгоритм некоторого
процесса, мы можем исследовать - в заданных границах - все
последовательные фазы, все этапы этого процесса.
мозг или еще не существующие "очень большие черные ящики", подобное
исследование невозможно. Такого рода системы не имеют алгоритмов. Как это
нужно понимать? Ведь любая система, а значит, и мозг, и общество всегда
ведут себя каким-то определенным образом. Способ поведения всегда можно
изобразить с помощью символов. Это так, вне всякого сомнения. Только в
данном случае это ничего не дает, поскольку алгоритм должен быть
воспроизводимым. Он должен позволять предвидеть будущие состояния, между
тем как одно и то же общество, поставленное дважды в одну и ту же
ситуацию, совсем не обязано вести себя одинаково. И именно так обстоит
дело со всеми системами очень высокой сложности.
возможно. Возможно построить систему произвольной степени сложности без
всяких предварительных планов, расчетов, без поиска алгоритмов. Мы это
знаем, потому что сами являемся такими "черными ящиками". Наше тело
подвластно нам, мы можем отдавать ему определенные приказы, хотя и не
знаем его внутреннего строения (точнее говоря, не обязаны знать; знание
такого рода не является необходимым). Мы возвращаемся к ситуации прыгуна,
который умеет прыгать, хотя и не знает, как он это делает, то есть не
располагает сведениями о динамике нервно-мышечных импульсов, результатом
которых является прыжок. Итак, великолепным примером устройства, которым
можно пользоваться, не располагая его алгоритмом, является каждый человек.
Одним из "самых близких нам" во всем Космосе устройств подобного рода
является наш собственный мозг: он находится у нас в голове. Тем не менее
по сей день неизвестно в деталях, как он работает. Изучение его механизмов
с помощью самонаблюдения - метод в высшей степени ненадежный (как
показывает история психологии), сбивающий на самые неправдоподобные
гипотезы. Мозг построен так, что, обслуживая наши действия, сам остается
"в тени". Конечно, дело тут не в коварстве нашего конструктора, Природы,