нам о материальных, то есть мозговых, основах живописи больше, чем такая совершенная "модель" художника, какой является его брат-близнец. Практика моделирования предполагает учет некоторых переменных и отказ от других. Модель и оригинал были бы тождественны, если бы процессы, происходящие в них, совпадали. Этого не происходит. Результаты развития модели отличаются от действительного развития. На это различие могут влиять три фактора: упрощенность модели по сравнению с оригиналом, свойства модели, чуждые оригиналу, и, наконец, неопределенность самого оригинала. Когда мы имитируем живой мозг с помощью электронного, мы, кроме отображения сети нервных клеток (которое осуществляется с помощью некоторой электрической схемы), должны учесть еще и такое явление, как память. Живой мозг не имеет отдельного резервуара памяти. Настоящие нейроны универсальны - память "рассеяна" по всему мозгу. Наша электросхема таких способностей не проявляет. Поэтому мы должны подключить к электронному мозгу специальные резервуары памяти (например, ферромагнитной). Кроме того, настоящий мозг отличается еще некоторой "случайностью" поведения, непредсказуемостью действий, а электронная схема - нет. Как поступает кибернетик? Он встраивает в модель "генератор акцидентальности", который, включаясь, посылает случайно выбранные сигналы в глубь схемы. Такая "акцидентальность" была заранее предусмотрена: соответствующее дополнительное устройство использует таблицы случайных чисел или что-либо подобное. Итак, мы получили нечто вроде аналога "непредсказуемости", "свободной воли". После всего этого сходство параметров на выходах обеих систем, нервной и электронной, возросло. Но сходство возросло только относительно пар состояний "вход" - "выход". Сходство вовсе не увеличивается, а, напротив, уменьшается, если, кроме динамической связи "вход" - "выход", принять во внимание всю структуру обеих систем (или, иначе говоря, если учесть большее число переменных). У электронного мозга, правда, есть теперь "воля" и "память", но у настоящего мозга нет ведь ни генератора акцидентальности, ни отдельного резервуара памяти. Поэтому чем больше модель сближается с оригиналом в рамках некоторых имитируемых переменных, тем больше она отходит от него в области других переменных. Если бы мы захотели учесть еще переменную возбудимость нейронов, обусловленную существованием порога возбудимости (причем организм реализует это одним лишь биохемизмом реакций), то должны были бы каждый переключающий элемент ("нейристор"), то есть эквивалент нейрона, снабдить особой электрической схемой и т.д. 1. Итак, переменные, входящие в модель, но не обнаруживаемые в самом моделируемом явлении, мы считаем несущественными. Это частный случай общего метода сбора информации, при котором всегда производится предварительный выбор. Например, для лица, которое ведет обычный разговор, потрескивания в телефонной трубке - это "шум", но для инженера-связиста, проверяющего линию, именно этот шум и может быть информацией (этот пример заимствован у Эшби). Поэтому, если бы мы захотели промоделировать какое-либо явление с учетом в_с_е_х его переменных (предположим на время, что это возможно), нам пришлось бы создать систему, обогащенную по сравнению с оригиналом теми д_о_п_о_л_н_и_т_е_л_ь_н_ы_м_и переменными, которые свойственны самой моделирующей системе, но которых нет у оригинала. Вот почему применение цифрового моделирования плодотворно до тех пор, пока количество переменных мало. При увеличении их числа этот метод быстро достигает предела своей применимости. Поэтому такой способ моделирования должен уступить место другому. Теоретически наиболее экономично моделировать одно явление другим таким же явлением. Но возможно ли это? Чтобы промоделировать человека, его нужно, по-видимому, воссоздать; чтобы промоделировать биологическую эволюцию, нужно повторить ее на такой же планете, как Земля. Наисовершеннейшей моделью яблока будет другое яблоко, а Космоса - другой Космос. Это смахивает на reductio ad absurdum имитологической практики, однако не будем спешить с таким приговором. Ключевой вопрос звучит так: существует ли нечто такое, что, не будучи верным (модельным) повторением явления, содержало бы больше информации, чем само это явление? Ну, конечно же, существует. Это - научная теория. Она охватывает целый класс явлений; она говорит о каждом из них и одновременно о всех вместе. Безусловно, теория не учитывает многих переменных д_а_н_н_о_г_о явления, но они для достижения поставленной цели несущественны. Здесь, однако, заключена новая трудность: давайте поставим вопрос, содержит ли теория лишь ту информацию, которую мы в нее сами вложили (создавая ее на основе фактов, почерпнутых из наблюдений, и на основе других теорий, например теории измерений), или же она может содержать больше информации? Это невозможно? А ведь на основе теории физического вакуума квантовая теория поля предсказала ряд явлений. Кроме теории бета-распада, отсюда родились результаты в теории сверхтекучести (жидкого гелия), а также теории твердого тела. Если в общем случае теория должна была предвидеть явление X, а потом оказалось, что из нее дедуктивно выводимы еще и другие явления, о существовании которых мы до сих пор ничего не знали, то откуда же взялась в ней эта "дополнительная" информация? Она появилась потому, что изменения в мире, в общем-то говоря, взаимосвязаны. Благодаря этой взаимной связи мы "додумались" до одного, а оно "потянуло за собой" другое. Это звучит убедительно, но как же обстоит дело с балансом информации? Мы вложили в теорию x битов информации, а получаем x+n? Не значит ли это, что достаточно сложная система (такая, как мозг) может создавать дополнительную информацию - большую по сравнению с имевшейся в предыдущий момент, причем без притока информации извне? Но ведь это был бы подлинный информационный perpetuum mobile. К сожалению, этого нельзя решить, опираясь на современную теорию информации. Количество информации тем больше, чем меньшей была вероятность прихода определенного сигнала. Поэтому если бы поступило сообщение, что звезды состоят из швейцарского сыра, количество информации было бы попросту огромным, ибо получение такого сигнала чрезвычайно маловероятно. Но тут специалист справедливо упрекнет, что мы перепутали два вида информации: селективную, то есть определяемую выбором из множества возможных сигналов (звезды состоят из водорода, из энтелехии, из собачатины, из сыра и т.д.), которая не имеет ничего общего с истинностью, то есть с соответствием информации определенному явлению, и структурную информацию, которая является отображением некоторой ситуации. Сенсационное сообщение о том, что в звездах идет процесс ферментации сыра, содержит много селективной информации и нуль структурной, так как неверно, что звезды состоят из сыра. Прекрасно. А теперь возьмем теорию физического вакуума. Из нее следует, что бета-распад происходит так-то и так-то (что истинно) и что заряд электрона бесконечно велик (что ложно). Первый результат, однако, настолько ценен для физика, что с лихвой окупает ложность второго. Теория информации остается равнодушной к этому выбору физика, поскольку она не учитывает ц_е_н_н_о_с_т_и информации, в частности информации в ее структурном виде. Кроме того, никакая теория не существует "сама по себе", не является "суверенной"; всякая теория частично вытекает из других, а частично с ними об®единяется. Следовательно, количество содержащейся в ней информации очень трудно измерить, потому что, например, информация, содержащаяся в знаменитой формуле E=mc2, "попадает" в нее из огромного количества других формул и теорий. Может быть, однако, теории и модели явлений нужны лиш® сегодня? Может быть, мудрец с другой планеты в ответ молчаливо вручил бы нам обрывок лежащей на земле старой подметки, давая этим понять, что всю истину о Вселенной можно вычитать из этого кусочка материи? Остановимся ненадолго на этой старой подметке. С этой шуткой могут быть связаны забавные последствия. Возьмем уравнение 4+x=7. Малосообразительный ученик не знает, как добраться до значения x, хотя результат уже "сидит" в уравнении, только он скрыт от затянутых пеленой глаз и "сам" может появиться лишь после элементарного преобразования. Спросим тогда, как и надлежит ересиархам, не то же ли самое происходит и с Природой. Не "вписаны" ли в материю все ее потенциальные преобразования (то есть возможность создания звезд, квантолетов, швейных машин, роз, шелкопрядов и комет)? В таком случае, взяв основной кирпичик Природы - атом водорода, - можно бы из него "дедуктивно" вывести все эти возможности (начиная со скромной возможности синтезировать сто химических элементов и кончая возможностью создания систем в триллион раз более одухотворенных, чем человек). А также вывести то, что н_е_р_е_а_л_и_з_у_е_м_о (сладкую поваренную соль NaCl, звезды диаметром в квадрильон миль и т.д.). С этой точки зрения в материю заложены все ее возможности и невозможности (запреты), только мы не умеем расшифровать ее "код". Материя в этом случае была бы, собственно говоря, подобна математической задаче, а мы уподобились бы тому неспособному ученику, который не может добыть из нее "всю информацию", хотя она там и содержится. То, что мы здесь говорили, есть попросту тавтологическая онтология...


1  В.В.Парин, P.M.Баевский, Кибернетика в медицине и физиологии, Медгиз, 1963.




[  Титульный лист  ]
[  Содержание ]
 <=  Глава пятая (f) ]
[  Глава пятая (h)  =>











Станислав ЛЕМ

СУММА ТЕХНОЛОГИИ





[  Титульный лист  ]
[  Содержание ]
 <=  Глава пятая (g) ]
[  Глава пятая (i)  =>



ГЛАВА ПЯТАЯ

ПРОЛЕГОМЕНЫ К ВСЕМОГУЩЕСТВУ


(h) ПЛАГИАТ И СОЗИДАНИЕ Что же означали неслыханные и возмутительные мысли, которые мы осмелились высказать? Не более и не менее чем то, что из атома можно "вычитать" его "космические" возможности, возможности "эволюционные", "цивилизационные" и вообще всякие. Ясно, что это не было сказано всерьез. До настоящего времени свойства поваренной соли мы не можем вывести из свойств атомов натрия и хлора, взятых по отдельности. Можем вывести лишь некоторые свойства. Но названная нами столь по-ученому "тавтологическая онтология" является не более чем проектом создания мира, иного чем наш, в котором невозможно вывести "все" из элементарного кирпичика материи, - мира иного, чем наш мир. Более реальным кажется следующий подход: нельзя ли получить конечный результат естественных процессов не посредством полного плагиата у Природы, а войдя в поток этих процессов, так сказать, "сбоку". В таком случае, приняв отправное положение, полностью отличное от того, с которого стартовала Природа, можно было бы после некоторого числа шагов дойти до результата, совпадающего с результатом, полученным ею. Примитивный пример. Пусть нам нужно произвести сейсмический толчок земной коры. Вместо того чтобы "сооружать" вулканы и т.п., как это делает Природа, мы вызываем толчок взрывом тротилового заряда и получаем нужный эффект. Таким образом, конечные результаты явления (серии явлений) не определяют однозначно всю цепь следствий и причин, которая приводит к этому конечному результату. Менее примитивный пример. Гриб Penicillum notatum вырабатывает пенициллин. Вместо того чтобы выращивать гриб, экстрагировать из него необходимые компоненты и т.д., мы берем некоторые простые химические вещества и синтезируем из них пенициллин. Пример, весьма близкий к реализации. Наибольшее количество энергии можно получить при процессе аннигиляции, то есть соединения материи с антиматерией. Антиматерия в нашей метагалактике, насколько нам известно, не встречается. Правда, мы научились уже искусственно создавать некоторые ее частицы. Если бы мы умели производить ее в промышленном масштабе, то хранящаяся в особых условиях, например "в магнитных бутылях" (предохраняющих ее от немедленной аннигиляционной реакции), антиматерия была бы наиболее эффективным топливом для космолетов. Интересно, что в данном случае образуется определенный вид материи, в природе обычно не встречающийся. Пример, полностью нереальный в настоящее время. В определенной части головки сперматозоида - в об®еме порядка трех тысячных миллиметра - находится "закодированный" на языке химических молекул план конструкции мозга человека, который может вырасти из этого сперматозоида после его соединения с яйцеклеткой. Этот план охватывает "производственный процесс" и "наметки по реализации". В микроскопическом об®еме помещается информация о том, ч_т_о должно быть сделано, к_а_к это должно быть сделано, и, наконец, механизм, который все это может сделать. Представим себе, что нам удалось побудить сперматозоид, а лучше сказать яйцеклетку (с точки зрения количества информации это безразлично; оплодотворение способствует гетерозиготности популяции, и поэтому эволюция сформировала полы, но можно побудить яйцеклетку к девородству, воздействуя на нее соответствующим образом), к эмбриогенезу. Вначале развивается весь плод, но в некоторой фазе этого развития мы удаляем "лишние" для наших целей части и заботимся лишь о том, чтобы сформировался мозг. Полученный таким образом "нейронный препарат" мы переносим в питательную среду, где он срастается с другими "препаратами", то есть частями мозга, и, наконец, в результате образуется нечто вроде "искусственного мозга", созданного из естественной ткани. Здесь мы можем столкнуться, скажем, с обвинениями этического характера. Чтобы их избежать, мы отказываемся от использования человеческой яйцеклетки, а только копируем ее наследственность, переписываем всю наследственную информацию, содержащуюся в ней. Сегодня мы знаем, по крайней мере в принципе, как это следует делать. Это несколько похоже на печатание книги с матрицы или на снятие оттисков с клише. Роль бумаги выполняет синтезированная нами (а значит, не происходящая из организма) система рибонуклеиновых кислот; яйцеклетка дает только "инструкцию", как эти молекулы кислот соединять. Следовательно, мы сняли "отливку" с хромосом яйцеклетки, подобно тому как снимается гипсовая отливка со скульптуры. И только вот эти наши "искусственные" хромосомы мы делаем исходным пунктом развития. А если и это кому-нибудь не понравится, мы пойдем еще более окольным путем: хромосомную информацию яйцеклетки мы перепишем на бумагу языком химических обозначений и формул, в соответствии с ней синтезируем хромосомы, и полученная таким образом "лабораторная яйцеклетка" пойдет в эмбриогенетическое "производство". Как видно, здесь наши действия стирают разницу между "естественным" и "искусственным". Поэтому моделирование позволяет перейти границу между плагиатом и созиданием, так как точное знание наследственного кода позволяет, конечно, вносить в этот код произвольные изменения. Можно было бы не только по желанию запрограммировать цвет глаз ребенка, но и, опираясь на точное знание "генных кодов", которые реализуют в мозге определенные "таланты", массово производить "матрицы способностей" и с их помощью "встраивать" выбранные родителями черты характера (музыкальность, математический талант и т.д.) в наследственную плазму любой яйцеклетки. Мы видим, что нам излишне знать весь путь эволюции, пройденный Природой, прежде чем она сформировала человека. Не нужна нам колоссальная по об®ему информация об отдельных этапах эволюции, о синантропе, о мустьерской или ориньякской культуре; произведя "модель" сперматозоида или яйцеклетки, "эквивалентную" оригиналу, мы получим генотип, более совершенный по сравнению со всеми оригиналами (в силу концентрации ценных генетических черт), благодаря чему мы открываем себе "боковой вход" в процесс образования человеческого организма. После этого, осмелев, мы создаем поочередно все более совершенные модели и доходим до хромосомной схемы, не содержащей генов, вызывающих склонность к функциональным и органическим заболеваниям, но зато великолепно уравновешенную во всех отношениях (как телесных, так и духовных). И наконец, вызывая управляемые мутации (то есть изменяя данные Природой коды наследственности, изменяя химическую структуру отдельных генов), мы можем получить развитие черт, до сих пор у рода Homo не известных (образование жабр, позволяющих жить под водой; увеличение мозга и т.д.). Мы не намеревались посвящать сейчас внимание этой "автоэволюции" человека. Перспективы ее, равно как и критика решений эволюции, представлены в конце книги. Хотелось бы только показать, как может действовать имитология, соревнующаяся с Природой.




[  Титульный лист  ]
[  Содержание ]
 <=  Глава пятая (g) ]
[  Глава пятая (i)  =>











Станислав ЛЕМ

СУММА ТЕХНОЛОГИИ





[  Титульный лист  ]
[  Содержание ]
 <=  Глава пятая (h) ]
[  Глава шестая (a)  =>



ГЛАВА ПЯТАЯ

ПРОЛЕГОМЕНЫ К ВСЕМОГУЩЕСТВУ


(i) ОБЛАСТЬ ИМИТОЛОГИИ Человек обычно создавал альтернативные, взаимоисключающие теории. В биологии преформизм боролся с эпигенезом, теория естественного отбора - с представлением о наследуемости приобретенных признаков; в физике шла борьба между детерминизмом и индетерминизмом. Такие теории исключают друг друга на "низком" уровне: молчаливо предполагается, что одна из них "окончательна". Обычно оказывается, что одна из теорий была ближе к действительности, но представляла собой лишь дальнейший шаг по правильному пути и ничего более. В эпоху продвинувшейся далеко вперед имитологии все это отойдет к предыстории науки. "Лучшей" теорией будет такая, благодаря которой мы сумеем руководить эволюцией, изменять темп и пределы регенерационной способности организма, оркестровать наследственные свойства зародышей, и все это окажется возможным намного раньше, чем мы научимся, например, создавать путем синтеза хромосомный аппарат ядра. Все науки конструируют теории, но отношение к ним в различных отраслях неодинаково. Кажущееся совершенство астрономических теорий является следствием того, что изоляция систем, исследуемых этой областью науки, от их окружения исключительно велика. Однако при спаде такой изоляции, как, например, в задаче с несколькими влияющими друг на друга телами, получить решение становится трудно. "Примерочный" характер теории особенно хорошо виден там, где об®ем наблюдаемых явлений ничтожно мал по сравнению с об®емом самого явления (космогония, биогенез, планетогенез). А вот в термодинамике или в хромосомной теории кажется, что мы имеем дело с чем-то большим, чем сопоставление наших домыслов с Природой, что эти теории содержат уже почти "чистейшую" истину. Не могу сказать, сгладит ли имитология эту разницу. В конце-то концов нынешний Космос действительно мог прийти "с разных сторон"; иначе говоря, то, что мы наблюдаем, могло образоваться различными путями. Многое предстоит еще открыть, и не стоит брать на себя дополнительный риск, пророчествуя о будущем развитии отдельных наук. Имитология, как мы знаем, не должна быть "полным подражательством", разве что кто-нибудь от нее этого потребует. Мы знаем, что количество переменных, которыми имитология снабдит "прокручиваемую" модель, будет изменяться в зависимости от цели, которой должна служить вся эта модельная продукция. В результате для данной определенной цели существует некоторый о_п_т_и_м_у_м информации, необходимый для достижения этой цели; этот оптимум отнюдь не совпадает с м_а_к_с_и_м_у_м_о_м. Согласно имитологии, все, что бы человек ни делал, есть моделирование. Это похоже на бессмыслицу. Моделировать явления, происходящие в звездах или живых организмах, - пожалуйста! Но считать "моделированием" создание атомного реактора? Электроплитки? Ракеты? Попытаемся дать весьма упрощенную классификацию "моделирования". 1. Модели существующих явлений. Мы хотим, чтобы шел дождь. Для этого мы моделируем климатические, атмосферные и другие явления и устанавливаем, каково "начальное состояние", с которого начинается дождь. Когда мы осуществим (на самом деле) это состояние, хлынет дождь. Иногда, очень редко, случается, что идет цветной дождь. Это может произойти, например, если извержение какого-то вулкана выбросит в атмосферу цветную минеральную пыль, которая окрасит капельки воды. Мы можем создать такой дождь, если в "канат