Читать онлайн «Разум и природа». Страница 25

Все это становится возможным благодаря комбинации тех критериев разумного процесса, которые уже были упомянуты, с четвертым критерием, состоящим в том, что организация живых существ зависит от циклических и более сложных цепей определения. Все эти фундаментальные критерии соединяются, чтобы достичь успеха в способе выживания, характеризующем жизнь.

Идея, что циклическая причинность имеет особо важное значение, впервые была выражена в конце второй мировой войны Норбертом Винером и, может быть, инженерами, работавшими с математикой неживых систем (т.е. с машинами). Этот вопрос можно понять с помощью весьма упрощенной механической диаграммы (Рисунок 8).

Представьте себе машину, в которой мы выделим, скажем, четыре части, условно называемые «маховик», «регулятор», «топливо» и «цилиндр». Кроме того, предположим, что машина соединена с внешним миром двумя способами, с помощью «подвода энергии» и «загрузки», которые можно представить себе переменными и воздействующими на маховик. Машина работает циклически в том смысле, что маховик приводит в действие регулятор, который изменяет подачу топлива, топливо же поступает в цилиндр, который, в свою очередь, приводит в действие маховик.

Поскольку система циклична, действие событий в любой точке цепи может передаваться по цепи, производя изменения в исходной точке.

В такой диаграмме стрелки используются для обозначения направления от причины к следствию, и можно представить себе любую комбинацию типов причинности, действующих шаг за шагом. Можно считать, что эти стрелки представляют математические функции или уравнения, показывающие типы воздействий, которые производят друг на друга последовательные части. Например, угол между плечами регулятора может быть выражен как функция угловой скорости маховика, и так далее.

В простейшем случае все стрелки представляют или отсутствие приращения или положительное приращение при переходе от одной части к другой. В данном случае регулятор будет соединен с подачей топлива таким способом, которого не одобрил бы ни один инженер, а именно, чем на больший угол расходятся плечи регулятора, тем больше подается топлива. При таком устройстве машина пойдет вразнос, ее скорость будет возрастать по экспоненте, пока некоторые детали не разрушатся или, может быть, пока не будет достигнута максимальная скорость подачи топлива.

Но систему можно точно так же устроить с одним или более соединений стрелок с противоположными по знаку приращениями. Так обычно и устраиваются регуляторы, и название регулятор применяется к той части, которая обеспечивает отрицательное приращение. В этом случае, чем больше расходятся плечи, тем меньше подается топлива.

Что касается истории этого вопроса, то системы с положительным приращением известны с давних пор под названием порочных кругов. В моей собственной работе с племенем Иатмул на реке Сепик в Новой Гвинее я обнаружил различные отношения между группами и между разного рода родственниками, при которых чем больше А проявлял некоторое поведение, тем больше была вероятность, что Б проявит то же самое поведение. Такие взаимодействия я назвал симметричными. И наоборот, были также характерные взаимодействия, при которых поведение Б отличалось от поведения А, но было к нему дополнительно. В обоих случаях отношения были потенциально подвержены прогрессивному нарастанию, которое я назвал схизмогенезом.

Тогда я заметил, что как симметричный, так и дополнительный схизмогенез может, в конечном счете, привести к разносу и разрушению всей системы. При таких взаимодействиях достигалось положительное приращение, и имелось достаточно энергии, исходившей из метаболизма участвующих людей, чтобы разрушить систему – в гневе, из жадности или от стыда. Требуется совсем немного энергии (MV2), чтобы дать возможность человеку уничтожить других людей или разрушить целостность общества.

Иначе говоря, в 1930-х годах я был уже знаком с идеей «разноса» и уже занимался тем, что классифицировал такие явления и даже размышлял о возможных комбинациях разного рода разносов. Но в то время у меня не было никакого представления, что могут существовать причинно-следственные циклы с одной или более отрицательнми связями и, следовательно, способные к самокоррекции. Конечно, я не видел и того, что системы, пошедшие вразнос, как при росте популяций, могут содержать зародыши самокоррекции в виде эпидемий, войн и правительственных программ.

Многие самокорректирующиеся системы уже тогда были известны. То есть, были известны индивидуальные случаи, но принцип оставался неизвестен. Конечно, многочисленные открытия фактов западным человеком и его неспособность понять основные принципы свидетельствуют о негибкости его эпистемологии. К открытиям и переоткрытиям этого принципа относятся трансформизм Ламарка (1809), изобретение Джеймсом Уаттом регулятора для парового двигателя (конец восемнадцатого века), понимание естественного отбора Альфредом Расселом Уоллесом (1856), математический анализ парового двигателя с регулятором, произведенный Кларком Максвеллом (1868), milieu interne [Внутренняя среда (фр.) – Прим. перев.] Клода Бернара, анализ социального процесса у Гегеля и Маркса, Wisdom of the body [Мудрость тела (англ.). – Прим. перев.] Уолтера Каннона (1932) и многочисленные независимые шаги в развитии кибернетики и теории систем, сделанные во время второй мировой войны и сразу же после нее.

Наконец, в знаменитой статье в журнале «Философия науки» Розенблюта, Винера и Бигелоу [Rosenblueth, A., N. Wiener, and J. Bigelow, «Behavior, Purpose and Teleology», Philosophy of Science 10 (1943): 18-24.] говорилось, что саморегулирующийся цикл и его многочисленные варианты дают возможность моделирования адаптивного поведения организмов. Центральная проблема греческой философии – проблема цели, стоявшая уже 2500 лет – была введена в рамки строгого анализа. Оказалось возможным промоделировать даже такие удивительные последовательности, как прыжок кошки, рассчитанный во времени и пространстве так, чтобы кошка приземлилась именно там, где будет в этот момент мышь.

Заметим, впрочем, что имеет смысл спросить, произошла ли трудность в распознании этого основного кибернетического принципа только от человеческой лени, когда надо было сделать фундаментальное изменение в парадигмах мышления, или были другие процессы, мешавшие восприятию того, что нам теперь представляется очень простой идеей. Поддерживалась ли сама прежняя эпистемология саморегулирующимися циклами, или циклами, идущими вразнос?

Подробное изучение истории появления парового двигателя с регулятором в девятнадцатом веке может помочь читателю понять и эти циклы, и слепоту изобретателей. К первому паровому двигателю прилагался некоторый регулятор, но инженеры встретились с трудностями. Они пришли к Кларку Максвеллу с жалобой на то, что им не удается сделать чертеж двигателя с регулятором. У них не было теоретической основы, с помощью которой они могли бы предсказать, как будет вести себя спроектированная ими машина, когда они ее построят и запустят.

Было возможно несколько видов поведения: некоторые машины шли вразнос, экспоненциально наращивая свою скорость, пока не ломались, или замедлялись, пока не останавливались. Другие колебались и, по-видимому, не могли прийти к устойчивому состоянию. А некоторые – что еще хуже – начинали вести себя так, что амплитуда их колебаний сама колебалась или неограниченно возрастала.

Максвелл изучил этот вопрос. Он записал формальные уравнения для соотношений между переменными на каждом из последовательных шагов цикла. Он обнаружил, как и инженеры, что соединение этого множества уравнений не решит проблемы. Наконец, он понял, в чем состояла ошибка инженеров: они не принимали в расчет время. Любая система включает в себя временнЫе отношения, то есть характеризуется временнЫми постоянными, определяемыми заданным целым. Эти постоянные не определялись уравнениями, задававшими отношения между последовательными частями, но были вновь возникающими свойствами системы в целом.

Представим себе, что двигатель работает ровно и получает нагрузку. Он должен поднять машину на гору или привести в движение некоторое устройство. Угловая скорость маховика немедленно упадет. Это приведет к тому, что регулятор станет вращаться не столь быстро. Нагруженные плечи регулятора упадут, уменьшая угол между плечами и осью. Когда этот угол уменьшается, в цилиндр впрыскивается большее количество топлива, и машина ускоряется, меняя угловую скорость маховика в обратном направлении по сравнению с тем, которое было вызвано действием нагрузки.

Но в точности ли скорректирует такое регулирующее изменение изменения, вызванные нагрузкой? Этот вопрос представляет некоторые трудности. В конце концов, весь этот процесс развертывается во времени. В какой-то момент 1 начала действовать нагрузка. Изменение в скорости маховика наступает после момента 1. Изменения в регуляторе происходят еще позже. Наконец, корректирующий сигнал доходит до маховика в некоторый момент 2,после момента 1. Но величина коррекции определялась величиной отклонения в момент 1. К моменту 2 отклонение уже изменилось.