М 74 Человек и ноосфера. М.: Мол гвардия, 1990. 351[1] с., ил

Вид материала

Документы

Содержание Изменение роли и места информации в ходе развития живой природы и общества Наука как форма накопления,хранения и переработки информации

Подобный материал:

• Шелтон Г. М. – Ортотрофия. Основы правильного питания, 3135.34kb.
• Достоевский москва «молодая гвардия», 6899.86kb.
• Москва «молодая гвардия» 1988 Гумилевский, 3129.54kb.
• А. Н. Яковлев от Трумэна до Рейгана доктрины и реальности ядерного века издание второе,, 5531.78kb.
• Б. Кедров о творчестве в науке и технике, 2563.33kb.
• Список литературы о Великой отечественной войне Авдеев А. И. Там помнят о нас. М.:, 20.94kb.
• Распутина Нина Ивановна, отец - распутин Григорий Никитич. Детство Валентин провел, 33.44kb.
• Импульсное обострение магнитной энергии в установках «байкал» и «мол», 19.49kb.
• «Уральское Крано-Ремонтное объединение» Тел. (351)777-26-96, (351)776-17-97, 89-222-366-222, 73.53kb.
• Любви в поэзии А. А. Блока, 276.26kb.

Заметим, что здесь, говоря о «памяти системы», в действительности мы говорим о способности исследователя восстановить характер движения или предсказать его развитие. Данная система является обратимой — и в этом все дело! Значит, «абсолютной памятью» могут обладать лишь обратимые системы А реальные системы такой памятью обладать не могут. В принципе!


В самом деле, достаточно вмешаться в течение процесса стохастическим факторам, чтобы описанное выше потеряло всякий смысл. Стохастические процессы необратимы, и мы уже в принципе не можем говорить о точном воспроизведении состояний системы в предшествующие моменты времени. Теперь речь идет лишь о приближенном описании ее предыстории или определении характеристик системы.


В шестидесятых годах известный американский метеоролог Лоренц, изучая особенности циркуляции атмосферы, установил, что атмосфера быстро «забывает» свое начальное состояние. Он оценил глубину ее памяти двумя неделями. Предельная ситуация в этом отношении — развитая турбулентность. В этом случае мы уже ничего не можем сказать о предшествующем характере движения жидкости, о том, из какого состояния возникло наблюдаемое течение. В случаях, подобных развитой турбулентности, можно говорить, что система полностью лишена памяти.


Приведенное выражение — это, конечно, своеобразный жаргон. Но оно часто употребляется. Поэтому мы должны предать ему такой смысл, чтобы оно не противоречило сказанному ранее. Сделать это нетрудно. Действительно, говоря о «памяти системы», на самом деле мы имеем в виду нашу способность познавать прошлое,


==169


восстанавливать те или иные детали некоторого необратимого процесса.


Значит, понятие «память», когда речь идет о неживой природе, означает возможность субъекта (например, исследователя) построить некоторый обратимый (или, точнее, необратимый, но с очень «медленным» ходом времени) процесс, который с определенной степенью точности мог бы воспроизводить изучаемую реальность.


Развитие любого процесса в неживой материи — это проявление ее самоорганизации, саморазвития. И для описания таких процессов нам нет необходимости использовать понятие «информация». Но если речь идет о человеке, которому нужно в силу тех или иных причин воспроизвести процесс в принципе необратимый, изучить его характеристики или сохранить о нем информацию, то он (субъект) использует для этого некоторый другой процесс, который более консервативен, «время которого течет более медленно». Так создаются книги, несущие сквозь бездну лет сведения, изобретается магнитная память и т. д. И наконец, существует система «Учитель», основная цель которой — накопление, сохранение и передача информации. О ней мы подробно будем говорить во второй части этой книги.


Вот в таком понимании термина «память» уже нет противоречия с тем определением, которое было дано выше, и он приобретает достаточную универсальность. Понятие «память» тесно сопряжено с понятием «информация» и вполне «субъективизировано». Говоря о памяти системы или организма, теперь мы уже не будем делать различия между ними — мы всегда будем иметь в виду способность системы сохранять в той или иной степени свои параметры и делать доступной для субъекта (исследователя) возможность использовать информацию о ее прошлом.


ИЗМЕНЕНИЕ РОЛИ И МЕСТА ИНФОРМАЦИИ В ХОДЕ РАЗВИТИЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА


По мере развития живой природы и общества, роста разнообразия и сложности их организационных форм непрерывно изменяется место и значение информации, ее влияние на скорость и другие характеристики единого процесса самоорганизации материи. Проследить все та-


К оглавлению


==170


кие изменения не только интересно с исторической точки зрения, но и практически важно для оценки их возможных тенденций в настоящем и будущем.


Необходимость использования информации, ее накопления и хранения, то есть памяти, возникает лишь на определенном этапе саморазвития материального мира Информация и память неразрывно связаны друг с другом, и при этом память, как мы видели, непрерывно развивалась. И не просто эволюционировала. В ходе развития появлялись качественно новые ее формы, способные воспринимать, хранить и передавать новые типы информации, ранее не игравшие никакой роли в развитии живого вещества.


Вместе с развитием памяти изменялись и способы использования информации. Ее значение и влияние на характер эволюционного процесса возрастают по мере усложнения организационных форм живого мира. Дальнейшее развитие материи, развития жизни требует использования все больших и больших объемов информации, все новых и новых непрерывно усложняющихся знаний. Эти особенности усложнения «алгоритмов развития» все более отчетливо проявляют себя по мере усложнения целей, механизмов отбора, структуры интеллекта и общественных форм жизни.


В результате сложнейшего процесса самоорганизации возникают совершенно непохожие друг на друга формы памяти: генетическая память, память, основанная на обучении по принципу «делай, как я!», система «Учитель». Многие формы памяти нам неизвестны и непонятны. И все они чрезвычайно различны.


В самом деле, в первом случае речь идет о таких способах воспроизведения однородных материальных структур, которые подчиняются определенным и жестким правилам, включающим, в частности, и законы Менделя. Они и ответственны за «редупликацию». (Этим словом называют иногда размножение или воспроизведение себе подобных организмов.) Предполагается, что однажды заведенная биологическая схема начала действовать. Она могла, конечно, время от времени допускать и сбои (мутации). В ее деятельности могли быть и другие помехи, связанные, например, с проявлением на макроуровне принципиальной стохастичности микроуровня и т. д. Но в действии этой машины еще не было никакого целеполагания. Работу генетического механизма, как я уже об этом говорил, можно объяснить и не прибегая к ис-


==171


пользованию термина «информация». Ведь здесь еще нет субъекта — носителя определенных целей. На этом уровне еще не сформировались обратные связи, обеспечивающие гомеостазис живого организма.


Примечание. Последнее утверждение, возможно, и не совсем точно. Я уже говорил о том, что сам факт возникновения генетического кода, вполне определенного и единого для всего живущего на Земле, — это, по-видимому, результат действия некоторого механизма отбора, утвердившего на Земле лишь определенные формы жизни. Я думаю, что этот факт тесно связан с «обобщенным законом минимума диссипации», согласно которому из какого-то числа стабильных состояний отбирается «наиболее экономное» — то, которому отвечает наиболее высокая эффективность использования внешних энергии и вещества. Математические модели эволюции биологических макромолекул, разработанные М. Эйгеном, как будто подтверждают эту гипотезу.


Механизм генетической памяти, конечно, способствует (совместно с отбором и мутациями) совершенствованию популяций, их адаптации к изменяющимся внешним условиям, но он не дает организму никакой свободы выбора. На уровне этого механизма еще нельзя говорить о качестве передаваемой информации, ибо здесь пока еще не существует той естественной целевой функции, значение которой бы изменялось в зависимости от структуры передаваемой информации. Говорить о качестве информации на этом уровне столь же бессмысленно, как и говорить о «качестве законов Ньютона», — это объективные законы природы, изменение которых невозможно.


Совсем иная ситуация возникает тогда, когда мы анализируем процессы восприятия раздражений, то есть информацию о внешней среде, и выработки ответных реакций, которые обеспечивают гомеостазис конкретного живого организма. На этом уровне уже появляется «субъективность». Восприятия и реакции уже не являются однозначно определенными — они зависят и от качества рецепторов, и от способов распознавания сигналов, и от многих других факторов, связанных с «информационной службой организма».


Генетический механизм передачи информации уже сыграл свою роль — он сконструировал организм, который может функционировать. Однажды возникнув, он дальше уже начинает сам обеспечивать собственный гомеостазис, перерабатывая с помощью заложенной в него системы управления внешние и внутренние раздражения (сигналы) и формируя свои поведенческие реакции. В этих условиях мы уже вправе говорить о качестве по-


==172


ступающей или, точнее, воспринимаемой информации, о ее значении для поддержания гомеостазиса и, в частности, оценивать по Шеннону способность системы выделять полезный сигнал на фоне помех.


Еще более сложным является механизм хранения и передачи информации, действующий в системе «Учитель». Ведь эта система начала складываться лишь тогда, когда все действия неоантропов стали вполне сознательными и целенаправленными: передавались знания и навыки, необходимые для выживания племени, рода, популяции (что касается возникновения самой системы «Учитель», то, как я говорил ранее, оно носило стихийный характер). И чем более квалифицированным был носитель знаний, опыта, мастерства, то есть сам учитель, тем выше была ценность передаваемой им информации, которая позволяла его ученикам производить все более и более совершенные орудия, эффективнее охотиться и т. д.


Ценность информации, хранимой и передаваемой учителем, проявилась в рождении еще одного своеобразного механизма отбора — морали и нравственности. В самом деле, сама возможность передачи и использования информации с помощью системы «Учитель» диктовала и определенные нормы поведения. Более точно, тот устойчивый стереотип поведения, который формировался на их основе, вероятно, и стал источником морали и нравственности, значение которых для судеб человечества непрерывно возрастает.


На процесс формирования устоев морали и нравственности ушли десятки, а может быть, и сотни тысяч лет. И нормы поведения никогда не были однозначными и неизменными. Со временем они, конечно, изменялись, следуя, хотя и далеко не синхронно, изменению условий существования и характеру знаний.


Однако и их возникновение, и их изменения порождались, подчеркиваю, не целесообразностью, а информацией. В самом деле, если ценность информации определяется качеством поведения, вырабатываемого на ее основе, то это означает, что в игру вступает интеллект. Он сопоставляет, анализирует, делает выводы, принимает решения. Конечно, такие выводы и решения могут быть и ложными, например, суеверия, которым подвержены порой даже вполне интеллигентные люди. Таким образом, целесообразность связана с моралью, с нормами поведения весьма опосредованно.


==173


Здесь мы сталкиваемся еще с одним противоречием, еще с одной нетривиальной особенностью процесса самоорганизации. Бездумные действия безусловного или условного рефлексов, как правило, всегда целесообразны. А вот поступки весьма интеллектуального человека вполне могут быть и ошибочными Они могут быть ложными, наносящими ущерб и самому организму, и его окружению. Другими словами, интеллект сам по себе еще не является гарантом целесообразности.


Объяснить этот феномен совсем непросто. На этот счет я могу высказать лишь два соображения.


Во-первых, изучая рефлексы животных, мы наблюдаем обычно только конечный результат их формирования Ошибочные формы поведения, подобно вредным мутациям, безжалостно отбраковываются естественным отбором. Их наблюдать мы, по-видимому, просто не способны. Мы можем регистрировать лишь целесообразные рефлексы, целесообразное поведение, которые обеспечивают достаточную устойчивость изучаемого организма Я думаю, что нецелесообразные, вредные рефлексы также могут возникать, но время их проявления столь невелико, что исследователь лишен возможности их регистрировать. Здесь проявляется общее правило, о котором я уже упоминал: мы способны изучать только относительно устойчивые объекты.


Во-вторых — и это касается уже человека, его способа принимать решения, — интеллект дает людям возможность не только предвидеть результаты, но и осознать противоречивость их целей, принципиальную многокритериальность их бытия. Ситуация типа «буриданов осел» — это типично человеческая ситуация. Животный мир не знает подобных коллизий.


Объясняется это тем, что человек живет в условиях значительно большей неопределенности, нежели животные, — их не гложут сомнения. Этот уровень неопределенности и является источником не только нетривиальных решений, но и возможных ошибок, когда человек, отнюдь не желая, действует тем не менее во вред самому себе.


Итак, обретя Разум, Человек приобрел вместе с ним не только новые возможности, но и новые трудности — трудности выбора способа действий. С одной стороны, вместе с интеллектом он получил удивительную способ кость предвидеть результаты собственных действий и поступков, возможность создавать и использовать


==174


в собственных целях огромные массивы информации — они на много порядков больше тех, которые используют самые «разумные» животные С другой стороны, эта информация раскрывает перед Человеком сложную противоречивость окружающего мира, понимание которой и приводит его в плен неопределенности.


Человеческий мозг, усваивая многообразную информацию, сам по себе не в состоянии полностью ее перерабатывать, то есть извлекать из нее достаточно полную и ясную картину происходящих событий.


Эта ограниченность индивидуального интеллекта определяется физико-химическими свойствами мозга и его морфологией. Она проявляется в том, что у Человека возникает представление о «множественности возможных продолжений, которое в сложных ситуациях препятствует ему сделать однозначный выбор. Противоречие, состоящее в том, что мозг Человека способен воспринять значительно больше информации, чем переработать, то есть привести ее в такую форму, которая непосредственно может им использоваться, имеет далеко идущие последствия Оно приводит к возникновения науки как особой формы накопления, хранения и переработки информации, которая сделалась важнейшей составляющей системы «Учитель».


Примечание. Обратим внимание на то, что в одном отношении информация подобна пище, которая полезная лишь тогда — в такое время, и в таких количествах, — когда ферменты системы пищеварения организма способны ее переработать, то есть превратить ее в такую форму, которая усваивается клетками организма Избыток информации может быть еще более вреден, чем избыток пищи. Чрезмерное количество ее может служить причиной потери целостного представления об окружающем и приводить к ошибочным решениям.


НАУКА КАК ФОРМА НАКОПЛЕНИЯ,ХРАНЕНИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ


Итак, мозг сам по себе — это лишь некоторое физико-химическое устройство, обладающее потенциальной возможностью использования информации. Но для того, чтобы реализовать эту возможность, использовать информацию в интересах «хозяина мозга», нужна определенная организация интеллектуальной деятельности, определенная технология работы с информацией в процессе принятия решений, поскольку любая деятельность чело-


==175


века сводится в конечном итоге к последовательной цепочке разнообразных решений. И мозг только тогда реализует свои потенциальные возможности, когда он сможет овладеть этой технологией.


Для принятия того или иного решения в любой сфере деятельности: технической, политической, военной, научной — необходима не просто информация, не просго совокупность сведений, которые могут оказаться полезными. Информация должна быть как-то упорядочена, сведена в определенную систему, которая делает ее легкодоступной Человеку, В этой связи иногда говорят о том, что информация должна превращаться в знания.


И действительно, потребность в систематизации сведений и наборов фактов, одним словом, потребность в доступности лавинообразно растущего потока информации постепенно формирует сложнейшую систему знаний, которую мы и называем наукой.


Наука — одна из важнейших составных частей системы «Учитель». Структура системы знаний, принципы ее организации отражают особенности нашего мышления, те алгоритмы переработки информации, которые заложены Природой в наш мозг и о которых сегодня мы пока еще очень мало знаем.


Алгоритмы мышления, научного мышления, в частности, издавна были предметом философского исследования. Так, знаменитый философский принцип, известный как «принцип лезвия Оккама» («не умножай сущностей без надобностей»), отражает, по-видимому, одну из глубинных особенностей интеллекта, всегда стремящегося найти наипростейший способ решения возникающих проблем и описания их смысла на известном и понятном языке.


Вместе с этим естественным стремлением в процессе развития познания и в практике выработались вполне определенные способы отыскания в достаточной степени удовлетворительных вариантов собственных действий. В основе этих подходов лежат не попытки сразу указать (отыскать, найти) наилучшее решение, а желание отбросить, отфильтровать все те варианты действий, которые либо не позволяют достичь поставленных целей, либо позволяют их достичь, но заведомо недостаточно эффективным образом, например, очень дорогой ценой.


Такой подход, такой способ отыскания удовлетворительных решений лежит в основе многих прикладных математических теорий: теории цепей Маркова, дина-


==176


мического программирования Р. Беллмана, метода ветвей и границ и многих других. В физике его иногда называют принципом Родена.


Мышление Человека стремятся отбросить в первую очередь все ненужное и найти хотя бы одно, а еще лучше, целое множество удовлетворительных решений. Но это только первый, хотя, может быть, и самый важный шаг анализа. Хорошее, лучшее или даже оптимальное решение рождается позднее из сопоставления удовлетворительных вариантов. Такова, видимо, природа мышления.


Итак, наука — это еще один способ накопления, хранения •и переработки информации (если угодно, еще одна форма памяти). Научные теории и законы можно рассматривать в качестве специальных средств агрегирования информации и методов, обеспечивающих к ней относительно легкий доступ.


Наука наряду с интуицией и ассоциативным мышлением, смысл которых мы еще не очень хорошо понимаем, способствует снижению того уровня неопределенности, с которым неизбежно сталкивается Человек в процессе принятия решений. Все они играют важнейшую роль в человеческой жизни, ибо жизни, как мы уже говорили, всегда сопутствует непрерывная цепь принимаемых решений.


Наука не только накапливает знания, не только создает представление об окружающем мире, в котором мы живем и действуем. Она вырабатывает определенные нормы, открывает законы, то есть правила отбора, которыми должен руководствоваться Человек, анализируя информацию, поступающую в его распоряжение. Наконец, она создает методику и методологию конструирования моделей.


Произнося слово «модель», мы будем понимать упрощенное, если угодно, «упакованное» знание, несущее вполне определенную и ограниченную информацию о том h.'ih ином предмете, явлении, отражающее те или иные его отдельные свойства. Модель можно рассматривать как специальную форму кодирования информации. Но это не обычное кодирование, когда нам известна вся исходная информация и мы лишь переводим ее на другой язык.


Модель, какой бы язык она ни использовала, содержит не только ту информацию, которая послужила ее источником и основой, — в модели оказывается закоди-


==177


рованными и новые знания, то, что люди раньше и не знали. Можно сказать, что модель содержит в себе потенциальное знание, которое Человек, исследуя модель, может приобрести, сделать наглядным и использовать в своих практических жизненных нуждах.


Для этих целей в рамках самих наук развиты специальные методы анализа моделей. Именно этим и обусловлена предсказательная способность модельного они сания. С помощью моделей из старых знаний могут возникать новые. И потому одной из важнейших задач науки наряду с другими: систематизацией знаний, кодированием известной информации, построением на этой основе системы 'моделей — является создание методов теоретического анализа, то есть раскодирования, выявления той новой информации, которая потенциально содержится в моделях и приводит к появлению новых знаний.


Наука возникла совсем недавно, можно сказать, почти сегодня, в одном из последних актов процесса развития разумной жизни, ее самоорганизации. Она представляет собой одно из наиболее ярких проявлений информационной сущности современного общества, в котором знания, то есть упорядоченная информация, начинает играть определяющую роль. Стремительное развитие науки в последнее столетие — наглядный тому пример, наглядное доказательство роста того значения, которое приобретает информация в жизни общества, эффективности избранного Природой пути самоорганизации, эффективности «стратегии Природы»!


Появление науки — это, таким образом, еще одна замечательная особенность мирового процесса самоорганизации. Возникшая из чисто практических нужд, наука сегодняшнего дня поднялась до высочайшего уровня абстракции, и потому ее связи с конкретными потребностями общества становятся все более и более опосредованны. Человечество, создавая научные знания, очень часто заранее ничего не может сказать об их прикладной значимости, об их непосредственной полезности, не может предсказать дальнейшие пути развития науки, объяснить причины, побудившие ученого заниматься теми или иными проблемами. Пути науки крайне прихотливы, а если говорить о фундаментальной науке, то мы плохо представляем себе те законы, которые управляют ее развитием. В результате знания обретают самостоятельную жизнь. Возникает самостоятельная ценность знаний, а каждая научная дисциплина обретает соб-


==178


ственную логику развития. То есть каждая наука начинает жить собственной жизнью.


Примечание. Очень часто ученый-исследователь затрудняется ответить на вопрос, почему его интересует это, а не то. И даже если он отвечает нечто определенное, ему далеко не всегда можно верить.