Четвертый день. Спустя еще полгода 8 страница
«Итак, сложные системы взаимосвязаны друг с другом не только через физические воздействия, но и через выделяемую из них информацию».
«Информация невозможна без моделирования. Модель - это всегда какая-то структура, отражающая или систему, или изменения физического воздействия в пространстве и во времени. Домик из кубиков - это модель системы настоящего дома. Слова, записанные на бумаге, - это модель, структура, в которой отражена последовательность звуков речи. Чертеж машины - это модель. Ноты - модель. Математическая формула - тоже. Когда мы видим картину, то в нашей коре отпечатывается ее модель - образ. Каждый знает, что модели могут быть примитивные, имеющие отдаленное сходство с оригиналом, и точные, приближающиеся к нему. Детский рисунок дома - примитивная модель, а инженерный чертеж - точная».
Много интересных вещей написано, но сложно: информация, модели… Зачем? Жили и без них. Физика, химия, материализм. Оказалось - недостаточно. Я уже от Саши кое-что усвоил - он терпеливо объяснил, но и сейчас смутно…
Вот новый раздел - «Познание».
«Познание - это моделирование. Мозг - колоссальная моделирующая установка. Что такое «знать»? Это значит знать структуру предмета - системы, его связи с другими, его изменения во времени… Это все - информация о системе, заложенная в нашей коре в виде образов, составленных из нервных клеток. Это и есть модели. Иногда мы знаем точно - подробные модели. В другой раз - приблизительно - примитивные модели. Но мы никогда не знаем «до конца», потому что модель никогда не может быть абсолютно точной копией оригинала. Тем более модель из нервных клеток…»
|
|
|
Да. Мозг - моделирующая установка. Вычислительная машина - тоже. Она моделирует цифрами сложные логические действия. Будто бы никакой принципиальной разницы между ними нет. Не так легко понять эту механику воспитанному на «качественных отличиях» живого от неживого. Впрочем, что значит «понять»? Это «привыкнуть и уметь пользоваться». Слова кого-то из великих физиков. Я не умею пользоваться и потому не понимаю. А просто верить не хочу.
«Пределы познания одного человека. Любая моделирующая установка не может во всех подробностях воссоздать в виде модели структуру системы более сложной, чем она сама. В лучшем случае она воспроизведет главные структурные элементы, возможно определяющие основную функцию системы-оригинала. Чем сложнее моделирующая установка, тем более точную модель она может создать. Если иметь тысячу кубиков, то из них нельзя сделать точной модели целого города. Если взять миллиард - то модель будет много точнее».
«Так же ограничена и скорость переработки информации - скорость моделирования, скорость познания. Ограничено и предельное количество моделируемой информации. Хорошо, что человеку свойственно «забывать» и освобождать свою кору для новых сведений!»
|
|
|
Видимо, это очень важно для нас, медиков. Вот что он пишет:
«В коре четырнадцать миллиардов клеток. В организме человека - свыше трехсот миллиардов. Следовательно, организм в целом гораздо более сложная система, чем мозг. Если же учесть, что каждая клетка состоит из многих миллиардов различных молекул, то сложность организма невообразима. Можно ли предполагать, что корковые модели организма будут достаточно полными? Видимо, нет. В лучшем случае мы можем рассчитывать на очень примитивные образы. Хорошо, если из числа многочисленных структурных единиц организма мы смоделируем главные. Тогда хотя бы в общих чертах можно понять функцию органов и систем настолько, чтобы управлять ими. К сожалению, и это маловероятно. Беда в том, что организм - это такая система, в которой не только поведение целого определяется функцией его частей, но и наоборот - жизнь частей зависит от жизни целого. Следовательно, чтобы понять (смоделировать) организм, аналитический подход несостоятелен. Нужно создать более или менее точную «действующую модель» организма, в которой объединяется жизнь элементов и жизнь целого».
|
|
|
Печально. Значит, мало сделать так: один ученый в деталях изучает клетку, другой - моделирует на уровне органа, третий - объединяет в одно целое.
До сих пор все медики так думали. Деятельность органа определяется работой клеток, жизнь целого организма - функцией органов. Теперь ясно - этого недостаточно. Это действия «снизу вверх». Клетки зависят от поведения организма в целом. Прямые и обратные связи. Поэтому тот, кто хочет понять весь организм, должен одновременно понимать и клетки, и органы, и их системы. Выходит, это невозможно. Или, вернее, можно, но только очень приблизительно. Именно так мы и понимаем. И, исходя из этих моделей, так же приблизительно лечим. Если часто удается, то только потому, что организм - саморегулирующаяся и самонастраивающаяся система, и все неточности нашего внешнего управления она компенсирует сама.
Вот какие умные вещи я знаю. Кибернетика! А что? Я проникся к ней глубоким уважением. «Наука об управлении и связи в живых организмах и искусственных системах». Вся наша медицина - это искусственное управление организмом. Беда, что оно неточное. Точного быть не может, потому что нет точной модели. Модели нет, потому что моделирующая система мала. Кроме того, она работает очень медленно. Поэтому мы и делаем ошибки: не можем охватить, смоделировать большого количества фактов или просто не успеваем во времени. Особенно это стало заметно нам, хирургам, когда подошли к самым сложным операциям с выключением сердца. Саморегулирование организма при этом нарушается, а искусственное управление жизненными функциями мы не можем осуществить на достаточном уровне, чтобы все охватить, и притом быстро.
|
|
|
Наверное, такое же положение при попытках управлять всеми очень сложными системами.
Интересно - «пределы познания». Нужно вдуматься. Мой мозг ограничен. Для очень сложной системы я могу построить только приблизительную модель. Ну, а простую можно представить во всех деталях. Тысяча кубиков. Из них можно построить точную модель маленького домика, но Московский университет воспроизвести лишь в общих чертах.
Предел скорости - это тоже ясно. Процесс запоминания идет с определенной скоростью, не больше.
Читаем дальше: «Человеческое познание - коллективное. Большую часть мира мы познаем по готовым моделям, сделанным нашими предшественниками или современниками. Это сильно увеличивает наши моделирующие возможности, но не беспредельно. Ограниченный коллектив людей, например, института, также не может точно познать очень сложную систему, как и один человек, потому что нет возможности соединить несколько моделирующих установок, чтобы получить одну большую моделирующую систему - колоссальный мозг».
Это не очень понятно, но я чувствую его правоту на примере организма. Десятки врачей - узких специалистов - обследуют больного своими аппаратами. Выдадут тысячи анализов и кривых. Но нужен еще один, самый умный врач, который сумел бы объединить все эти материалы, чтобы понять, как функционирует организм. Такого врача нет. Узкая специализация помогает нам, так как каждый специалист дает свои модели, но объединить их в одну действующую я не могу. Не хватает размеров моей моделирующей установки. Поэтому данные останутся втуне, или я их обработаю слишком поздно. Больной может умереть…
Знаю, что Саша только пугает, чтобы выдать свой главный козырь - машины. Вот он: «Коллективное познание не может перейти определенный предел моделирования сложных систем, так как не может создать сложной «действующей» модели. Теперь техника обещает создать сколь угодно сложные искусственные моделирующие установки. Ученые вложат в них свои частные модели, как вкладывают в книги, но эффект будет совсем другой: книга мертва, а электронная модель может жить. Так, например, специалисты по клетке заложат в машину свою модель, имеющую связь с другими клетками, составляющими орган. Одни физиологи установят связи между печенью и сердцем, другие заложат физиологию нервной системы, третьи - эндокринной. В целом это составит модель организма, готового к жизни. Стоит включить ток - и модель оживет.
Можно подействовать на нее моделью микроба, и модель организма будет болеть, то есть развернется динамика взаимодействия в необычных условиях между клетками, органами, системами, их регулирующими… Это и будет «действующая модель» организма, столь сложная, что ее нельзя представить одним человеческим мозгом.
Таким образом, человеческий гений, создав моделирующие электронные машины, сделал новый шаг к преодолению предела своих познавательных способностей. Это самый большой шаг в истории человечества».
Я это уже слышал от него - о пределах коллективного познания. Странным мне сначала это казалось. Сравнить - объем знаний во времена Древней Греции и сейчас. Несоразмерно. Но Саша объяснил - это объем моделей, накопленных всем человечеством, как более высшей системой. Он все время возрастает. Люди узнают о мире все новые и новые факты. Модели становятся точнее. Значит, пределов нет? Оказывается, есть. При старых способах познания, когда модели закладывались в книги, нельзя представить очень сложную систему в целом - одновременно в деталях и в общем. Без этого нет полного понимания, необходимого, например, для точного управления. По кусочкам все изучено, а целого нет. Врачу это близко: так хочется иметь «действующую модель» человека, чтобы точно лечить.
Человечество дойдет до застоя? Говорят, нет. Уже изобретены моделирующие машины. Они будут все сложнее, и через них не человек - человечество познает системы любой сложности и научится управлять ими.
Страшно увлекательные идеи! Я слишком стар, чтобы активно приложить к ним руку. Я не знаю математики, моя профессия высасывает из меня все соки, полностью загружает мой мозг. Но я с восхищением и надеждой смотрю на эти идеи и на таких людей, как Саша, которые должны воплотить их в жизнь. Конечно, может быть, он перегибает, но что-то рациональное в этом есть.
И в то же время немножко грустно после этих рассуждений. Стоишь ты такой ничтожный перед громадой человеческих знаний, от которых можешь откусить лишь маленькую частицу. Когда был молод, казалось - могу все узнать, изучить, нет предела. Теперь эта самонадеянность кажется смешной.
Как-то там дела в операционной? Вывезли его в палату или еще нет? Нет, конечно. Прошло всего тридцать минут, как я ушел. Пойти или еще почитать? У Димы приличная моделирующая установка…
«Программы. Программа - это возможное изменение системы во времени, заложенное в структуре самой системы и реализуемое при различных внешних воздействиях. Иначе: это последовательность действий, заложенная в памяти системы».
Дальше идет расшифровка. «В структуру молекулы заложены возможности ее изменения при действии атомов, других молекул, элементарных частиц. В структуре нервных клеток и их волокон, образующих рефлекторную дугу, заложена программа прохождения нервных импульсов. Сам рефлекс - это программа. Вся физиология - набор простых и сложных программ. В вычислительной машине - цифрами, в определенных ячейках памяти заложена программа решения задачи, исходные данные для которой хранятся в других ячейках».
«В простых системах набор программ ограничен, и они реализуются за короткий промежуток времени. Сложные системы имеют очень много программ, они включаются при самых различных внешних воздействиях или сами по себе - одна заканчивается и включает следующую и т. д. Система может «жить» очень долго. В процессе выполнения программы меняется структура, а она, в свою очередь, определяет следующую программу…»
Программы, программы… Много он мне говорил о них. Мы привыкли к этому слову. Есть программа концерта - последовательность выступления артистов. Бумажка, на которой она записана у конферансье, - это модель программы, по которой он ведет концерт. Есть программа развития народного хозяйства. Программа партии.
«По программе система воздействует на другие, отдает информацию. Модель программы - это содержание предполагаемого воздействия. Она может быть записана точно или приблизительно, как и всякая информация, обнимать короткий или длинный промежуток времени».
Стиль неважный. В каждой фразе пестрят «программы».
«Сложные системы имеют управляющие структуры. В них заложены модели сложных и длительных программ, построенные по этажному принципу. В частности, огромный набор программ двигательных актов хранится в коре головного мозга. В самом верху - идея какого-нибудь трудового процесса, например, операции у хирурга. Она состоит из крупных блоков - двигательных актов: разрез кожи, вскрытие плевры и прочее. Модель каждого такого акта составлена из элементарных движений, они включаются по мере выполнения предыдущего, после получения сигналов по линиям обратной связи. Так дело доходит до элементарных химических процессов в мышечных волокнах рук. Набор вариантов программ очень велик - они выбираются в зависимости от внешних условий…»
Это он с моих слов, наверное, написал о программе операции. Я ему рассказывал о нашем священнодействии. Смешно? Нисколько. Это слишком серьезно.
Все-таки как трудно поверить, что программы управляют мной в любой момент жизни. Что нет чего-то высшего, объединяющего, не воспроизводимого.
Картинка: жестокий спор на заседании хирургического общества. Я обозвал одного профессора тупицей и убежал из зала, хлопнув дверью. Потом сидел в раздевалке на окне. Было мучительно стыдно. И все это было заложено в моих нервных клетках заранее? А демагогия этого типа только реализовала мои программы? Конечно, клеток четырнадцать миллиардов, и каждая связана по крайней мере со ста другими. Математики высчитали какое-то несметное количество возможных комбинаций, цифру с десятками нулей. Не могу представить, как это много.
Вторая картинка: мне шестнадцать лет. Родной город. Парк «Соляной городок» (почему «Соляной»?). Вечер. Скамейка под тополем. Мы сидим с Валей. Я читаю Есенина. (Тогда все мы были без ума от него.) Про себя шепчу - «Валя, Валечка». Ладони мокрые от волнения. Еще не хотелось ни обнимать, ни целовать. Весь переполнен таким чувством, которое можно назвать только старым словом - возвышенное. Готов за нее на что угодно. Умоляю, чтобы случилось. И это тоже программа? Нет, не могу поверить.
Ну, черт бы с ней, пусть программа. Если четырнадцать миллиардов, то все равно что - бог или свобода воли. Ужасно другое - они, кибернетики, грозятся воспроизвести все эти программы. Воображаю… «Влюбленная машина».
Вот по этому поводу: «Программы поведения человека». Надо думать, Саша попытается дать кибернетический ответ на извечный вопрос «что есть человек?», «как познать самого себя?».
Нет, здесь написано слишком много. Мне нужно идти вниз, взглянуть. А все-таки любопытно. Посмотрю бегло. Многое знакомо.
Вспоминаю длинные разговоры… Фрейд, фрейдизм… Саша яростно выступал против этого учения. И возмущался, что у нас ему ничего настоящего не противопоставлено. Кажется, он говорил так:
– Фрейд - психиатр. То, что он наблюдал на психопатических личностях, он пытается распространить на всех людей. Если верить Фрейду, то ни о каком коммунизме не может быть и речи.
Нужно создать новую настоящую количественную кибернетическую психологию, без которой нельзя планировать построение нового общества. Бытие определяет сознание, но есть обратная связь. По мере повышения культуры и благосостояния масс значение этой обратной связи резко возрастает, и сбрасывать это со счетов нельзя. Мы как раз находимся на этой стадии.
Итак, «программа поведения».
«Человек - это сложнейшая саморегулирующаяся, самообучающаяся и самоорганизующаяся система…» Само… само… само… Долго я не мог понять. Это «само» попросту обозначает, что программа очень сложна и система может приспособиться к самым различным условиям. Инженеры уже создали подобные системы. Самообучающаяся - это накапливающая и использующая опыт. Самоорганизующаяся - это способная в процессе взаимодействия с другими менять даже свою структуру.
«Деятельность человека, как и любой другой системы, осуществляется по программе, то есть она предопределена структурой организма на каждый данный момент. Программы меняются по мере их исполнения и под воздействием извне, как и в технических самоорганизующихся системах. Однако пределы изменений ограничены самой структурой.
Следовательно, нет никакой принципиальной разницы между человеком и машиной. Все дело только в сложности структуры, которая определяет сложность и разнообразие программы поведения. Этот вывод не должен пугать своей кажущейся механичностью. Нужно ясно представить огромные различия в сложности программ».
Нет. Я это представить не могу. Никогда машину нельзя сделать такой сложной, как человек.
«Иногда говорят о «свободе воли», отличающей человека. Мне кажется, что это фикция. Все наши свободные решения, как бы они ни были неожиданны для окружающих, предопределены программами, которые включаются и переключаются внешними и внутренними раздражителями. Другое дело, что их трудно познать, «смоделировать».
У человека есть два типа программ: «животные» и собственно «человеческие». Первые достались нам от предков, а вторые постоянно прививаются обществом, как более высшей системой. Воздействия оказываются через людей и вещи. Влияние общества огромно, без него человек остается животным. За это говорят примеры детей, воспитанных волками и обезьянами.
Животные программы многообразны и многоэтажны. Реакция клетки - это клеточная программа. Так же как и безусловный рефлекс, хотя он лежит на более высоком «этаже». Все развитие животного из клетки, вся его жизнь и деятельность - все осуществляется по врожденным программам. Самыми высшими из них являются инстинкты: 1) самосохранения; 2) продолжения рода, состоящего из полового и родительского. Модели программ-инстинктов заложены в структуре регулирующих систем - нервной и эндокринной. Каждая высшая программа реализуется через целую серию низших, частных. Инстинкты проявляются через сложные рефлексы. Поиск самки - это инстинкт, а проявление его может быть самым разнообразным, в зависимости от обстановки. Все инстинкты присутствуют все время, но действуют они не одновременно. Поведение животного - это набор сложных и простых двигательных актов. Они включаются внешними и внутренними раздражителями. Инстинкт активизирует одни и тормозит другие. Во время течки инстинкты питания и самосохранения отступают на задний план и включаются только при очень сильных раздражителях (например, голоде). После появления детенышей у самки родительский инстинкт заслоняет все другие. Все поведение животного подчинено только ему…
К перечисленным двум инстинктам следует добавить еще два сложных рефлекса - подражания и свободы. Последний, видимо, довольно важный.
Инстинкты присущи самым низшим животным. Программы их относительно просты, они более или менее жестко заложены в клетках и их связях между собой. Гибкость достигается только за счет самих клеток - их способности к приспособлению.
Когда в процессе эволюции появились высшие животные, имеющие кору головного мозга, характер программ изменился. Над моделями старых жестких программ безусловных рефлексов и инстинктов появилась новая надстройка - огромное количество нервных клеток со свободными связями, из которых можно создать любой образ - модель. Они обеспечили принцип обучаемости. Условные рефлексы - это не что иное, как модели, прививаемые опытом, обучением.
Кора у животного - это своеобразная счетная машина, призванная сначала запоминать, а потом и анализировать внешние воздействия, чтобы давать сигналы в подкорку - включать безусловные рефлексы - различные двигательные акты. Она выполняет подсобную роль, увеличивая гибкость поведения животного в сложном внешнем мире. Господствующее положение занимают по-прежнему подкорка, эндокринная система - то есть программы инстинктов. Они дают приказы «искать» или «спасаться», а кора помогает наилучшим образом реализовать их в зависимости от внешних условий, воспринятых и заполненных раньше…
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 81; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!