SUMMA TEHNOLOGII

GLAVA CHETVERTAYA

INTELLEKTRONIKA

             
(f)  CHERNYJ YASHCHIK   

     V drevnie vremena kazhdyj chelovek znal i naznachenie i ustrojstvo svoih
orudij:  -  molotka,  luka,  strely.  Progressiruyushchee   razdelenie   truda
umen'shalo eto individual'noe znanie, i v sovremennom promyshlennom obshchestve
sushchestvuet otchetlivaya  granica  mezhdu  temi,  kto  obsluzhivaet  ustrojstva
(rabochie, tehniki) ili pol'zuetsya imi (chelovek v lifte, u  televizora,  za
rulem avtomashiny), i temi, kto znaet  ih  konstrukciyu.  Ni  odin  iz  nyne
zhivushchih ne znaet ustrojstva vseh orudij, kotorymi raspolagaet civilizaciya.
Tem ne menee nekto,  znayushchij  vse,  sushchestvuet  -  eto  obshchestvo.  Znanie,
chastichnoe u otdel'nyh lyudej, stanovitsya polnym, esli  uchest'  vseh  chlenov
dannogo obshchestva.
     Odnako process otchuzhdeniya, process izymaniya svedenij  ob  orudiyah  iz
obshchestvennogo soznaniya razvivaetsya. Kibernetika prodolzhaet  etot  process,
podnimaya ego na bolee vysokuyu stupen'. Ibo  v  principe  vozmozhno  sozdat'
takie kiberneticheskie ustrojstva, strukturu kotoryh  ne  budet  znat'  uzhe
nikto. Kiberneticheskoe ustrojstvo prevrashchaetsya v  "chernyj  yashchik"  (termin,
kotoryj ohotno upotreblyayut specialisty). "CHernyj  yashchik",  naprimer,  mozhet
byt'  regulyatorom,  podklyuchennym  k  opredelennomu  processu  (k  processu
proizvodstva tovarov ili  k  processu  ih  ekonomicheskogo  krugovorota,  k
processam upravleniya transportom, lecheniem bolezni i  t.  p.).  Neobhodimo
lish', chtoby opredelennym sostoyaniem "vhoda" otvechali  vpolne  opredelennye
sostoyaniya "vyhoda" - i nichego bolee. Sozdavaemye poka chto  "chernye  yashchiki"
nastol'ko  prosty,  chto  inzhener-kibernetik  znaet  harakter  svyazi  mezhdu
velichinami na ih "vhodah" i "vyhodah". |ta svyaz'  vyrazhaetsya  kakoj-nibud'
matematicheskoj funkciej. Vozmozhna, odnako, i takaya  situaciya,  kogda  dazhe
konstruktor ne budet znat' matematicheskogo  vyrazheniya  etoj  funkcii.  Ego
zadachej budet sozdat' "chernyj yashchik", vypolnyayushchij opredelennye reguliruyushchie
dejstviya. Odnako ni konstruktor, ni kto-libo  inoj  ne  budet  znat',  kak
"chernyj  yashchik"  vypolnyaet  eti  dejstviya.  Matematicheskij   vid   funkcii,
vyrazhayushchej zavisimost' sostoyanij "vyhodov" ot sostoyanij "vhodov", ne budet
izvesten nikomu, prichem ne potomu, chto uznat' eto  nevozmozhno,  a  potomu,
chto znat' eto nenuzhno.
     Neplohim vvedeniem  v  problematiku  "chernogo  yashchika"  mozhet  sluzhit'
rasskaz o sorokonozhke, kotoruyu sprosili, kak eto ona pomnit, kakuyu nogu ej
nuzhno podnyat' posle dvadcat' sed'moj. Sorokonozhka, kak  izvestno,  nadolgo
zadumalas' nad etim i, ne sumev najti otvet, umerla s golodu,  potomu  chto
bol'she uzhe ne  mogla  sdvinut'sya  s  mesta.  |ta  sorokonozhka  yavlyaetsya  v
dejstvitel'nosti "chernym yashchikom", kotoryj vypolnyaet opredelennye dejstviya,
hotya i "ne imeet ponyatiya", kak on ih vypolnyaet. Princip dejstviya  "chernogo
yashchika" yavlyaetsya neobychajno obshchim i, kak pravilo, ochen' prostym, vyrazhennym
frazami vrode "sorokonozhki hodyat" ili "koshki lovyat myshej".  "CHernyj  yashchik"
obladaet opredelennoj "vnutrennej programmoj" dejstviya, kotoraya opredelyaet
vse otdel'nye akty ego povedeniya.
     Sovremennyj tehnolog nachinaet konstruktorskuyu  rabotu  s  sostavleniya
sootvetstvuyushchih  planov  i  raschetov.  Most,  lokomotiv,  dom,  reaktivnyj
istrebitel' ili raketa sozdayutsya, takim obrazom, kak  by  dvazhdy:  snachala
teoreticheski, na bumage, a potom v dejstvitel'nosti - kogda  simvolicheskij
yazyk  chertezhej  i  planov   ili   algoritm   povedeniya   "perevoditsya"   v
posledovatel'nost' material'nyh dejstvij.
     "CHernyj yashchik" nel'zya zaprogrammirovat' s pomoshch'yu algoritma.  Algoritm
- eto raz navsegda sostavlennaya programma dejstvij, v kotoroj vse  zaranee
predusmotreno.   Vyrazhayas'   populyarno,    algoritm    -    eto    tochnoe,
vosproizvodimoe, poddayushcheesya ispolneniyu predpisanie, opredelyayushchee - shag za
shagom, - kakim putem nadlezhit reshat' dannuyu  zadachu.  Algoritmom  yavlyaetsya
lyuboe formalizovannoe dokazatel'stvo matematicheskoj teoremy, ravno  kak  i
programma cifrovoj mashiny, perevodyashchej s odnogo yazyka na  drugoj.  Ponyatie
algoritma vozniklo v matematike, i  primenitel'no  k  inzhenernomu  delu  ya
upotreblyayu     ego     neskol'ko     vopreki     obyknoveniyu.     Algoritm
matematika-teoretika  nikogda  ne  mozhet  "podvesti":  tot,  kto   odnazhdy
razrabotal algoritm matematicheskogo dokazatel'stva, mozhet byt' uveren, chto
eto dokazatel'stvo nikogda ne  "podvedet".  Prikladnoj  algoritm,  kotorym
pol'zuetsya inzhener, mozhet i podvesti, potomu chto v nem "vse  predusmotreno
zaranee" tol'ko vneshne. Mosty rasschityvayut na  prochnost'  po  opredelennym
algoritmam, chto, odnako, ne garantiruet ih  absolyutnoj  sohrannosti.  Most
mozhet obrushit'sya, esli na nego dejstvuyut sily, prevoshodyashchie  te,  kotorye
predusmotrel konstruktor.  Vo  vsyakom  sluchae,  imeya  algoritm  nekotorogo
processa,  my  mozhem   issledovat'   -   v   zadannyh   granicah   -   vse
posledovatel'nye fazy, vse etapy etogo processa.
     Tak vot, primenitel'no k ochen' slozhnym sistemam, takim, kak obshchestvo,
mozg ili eshche  ne  sushchestvuyushchie  "ochen'  bol'shie  chernye  yashchiki",  podobnoe
issledovanie nevozmozhno. Takogo roda sistemy ne imeyut algoritmov. Kak  eto
nuzhno ponimat'? Ved' lyubaya sistema, a znachit, i mozg,  i  obshchestvo  vsegda
vedut sebya kakim-to opredelennym obrazom. Sposob  povedeniya  vsegda  mozhno
izobrazit' s pomoshch'yu simvolov. |to tak, vne  vsyakogo  somneniya.  Tol'ko  v
dannom  sluchae  eto  nichego  ne  daet,  poskol'ku  algoritm  dolzhen   byt'
vosproizvodimym. On dolzhen pozvolyat' predvidet' budushchie  sostoyaniya,  mezhdu
tem kak odno i to  zhe  obshchestvo,  postavlennoe  dvazhdy  v  odnu  i  tu  zhe
situaciyu, sovsem ne obyazano vesti sebya odinakovo.  I  imenno  tak  obstoit
delo so vsemi sistemami ochen' vysokoj slozhnosti.
     Kak mozhno stroit' takie "chernye yashchiki"? My znaem, chto eto v  principe
vozmozhno. Vozmozhno postroit' sistemu proizvol'noj  stepeni  slozhnosti  bez
vsyakih predvaritel'nyh planov, raschetov, bez  poiska  algoritmov.  My  eto
znaem, potomu chto  sami  yavlyaemsya  takimi  "chernymi  yashchikami".  Nashe  telo
podvlastno nam, my mozhem otdavat' emu  opredelennye  prikazy,  hotya  i  ne
znaem ego vnutrennego stroeniya (tochnee govorya, ne  obyazany  znat';  znanie
takogo roda ne yavlyaetsya neobhodimym). My vozvrashchaemsya k situacii  pryguna,
kotoryj umeet prygat', hotya i ne znaet, kak on  eto  delaet,  to  est'  ne
raspolagaet svedeniyami o dinamike nervno-myshechnyh  impul'sov,  rezul'tatom
kotoryh yavlyaetsya pryzhok. Itak, velikolepnym primerom  ustrojstva,  kotorym
mozhno pol'zovat'sya, ne raspolagaya ego algoritmom, yavlyaetsya kazhdyj chelovek.
Odnim iz "samyh blizkih nam" vo  vsem  Kosmose  ustrojstv  podobnogo  roda
yavlyaetsya nash sobstvennyj mozg: on nahoditsya u nas v golove. Tem  ne  menee
po sej den' neizvestno v detalyah, kak on rabotaet. Izuchenie ego mehanizmov
s  pomoshch'yu  samonablyudeniya  -  metod  v  vysshej  stepeni  nenadezhnyj  (kak
pokazyvaet  istoriya  psihologii),  sbivayushchij  na  samye   nepravdopodobnye
gipotezy. Mozg postroen tak, chto, obsluzhivaya nashi dejstviya,  sam  ostaetsya
"v teni". Konechno, delo tut ne v kovarstve nashego  konstruktora,  Prirody,
eto  prosto  rezul'tat  estestvennogo  otbora:  imenno  on   nadelil   nas
sposobnost'yu myslit', potomu chto ona byla evolyucionno polezna. Poetomu  my
myslim, hotya i ne znaem, kak eto proishodit, - ved' nadelyat' nas podobnymi
svedeniyami ne vhodilo v "raschety" evolyucii. Ona nichego  ne  skryvala;  ona
lish' ustranila iz polya svoej deyatel'nosti vsyakoe  znanie  -  s  ee  "tochki
zreniya" lishnee. Nu a esli ono ne lishnee s nashej tochki zreniya - chto zh,  nam
pridetsya dobyvat' ego samim.
     Takim obrazom, predlagaemoe kibernetikoj neobychnoe reshenie,  soglasno
kotoromu mashina polnost'yu  isklyuchena  iz  sfery  chelovecheskogo  znaniya,  v
"populyarnoj" forme, i pritom ves'ma davno, bylo predstavleno Prirodoj.
     Pust' tak, skazhet kto-nibud', no cheloveku ego "chernyj yashchik", ego telo
i  mozg,  stremyashchijsya  k  optimal'nomu  resheniyu  zhiznennyh  problem,  dala
Priroda, sozdav ih v rezul'tate prob i  oshibok,  prodolzhavshihsya  milliardy
let. Dolzhny li my pytat'sya skopirovat' plody ee tvorchestva? I esli da,  to
kakim obrazom? Nel'zya zhe  vser'ez  predlagat'  povtorenie  -  na  sej  raz
tehnicheskoe - evolyucii! Takaya "kiberneticheskaya evolyuciya" poglotila by esli
ne milliardy, to milliony, da pust' dazhe sotni tysyach let... I  kak  voobshche
nachat' eto delo? Atakovat' li etu zadachu s biologicheskoj storony ili zhe  s
nebiologicheskoj?
     U nas net otveta. Po-vidimomu, nuzhno  budet  ispytyvat'  vsevozmozhnye
puti, osobenno  te,  kotorye  po  razlichnym  prichinam  byli  dlya  evolyucii
zakryty. Odnako v nashi plany ne vhodit fantazirovat' na temu o tom,  kakie
"chernye yashchiki" myslimy v processe tehnologicheskoj evolyucii. Izvestno,  chto
tol'ko ochen' slozhnyj regulyator mozhet spravit'sya s ochen' slozhnoj  sistemoj.
Poetomu nuzhno iskat'  imenno  takie  regulyatory  -  v  biohimii,  v  zhivyh
kletkah, v molekulyarnoj strukture tverdogo tela, vezde, gde eto  vozmozhno.
My znaem, sledovatel'no, chego my hotim i  chto  ishchem.  My  znaem  takzhe  ot
nashego repetitora Prirody, chto zadachu  mozhno  reshit'.  Takim  obrazom,  my
znaem stol'ko, chto uzhe odno eto oznachaet polovinu uspeha.