Норберт Винер

ЧЕЛОВЕК УПРАВЛЯЮЩИЙ

ЧЕЛОВЕЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ СУЩЕСТВ

КИБЕРНЕТИКА И ОБЩЕСТВО

К оглавлению

Перевод Е.Г. Панфилова

CПб.: Питер. 2001 г.

Н. Винер
Кибернетика и общество
Перевод:
Е. Г. Панфилов

Тир. 7000 экз.

Памяти моего отца Лео Винера,

бывшего профессора славянских языков

в Гарвардском университете,

моего самого близкого наставника

и дорогого оппонента

Предисловие

ИДЕЯ ВЕРОЯТНОСТНОЙ ВСЕЛЕННОЙ

Начало XX века представляет собой нечто большее, чем просто веху, отмечающую конец одного столетия и начало другого. Еще до того как совершился политический переход от мирного в целом XIX столетия к только что пережитому нами полувеку войн, произошло действительное изменение взглядов. Оно, по-видимому, прежде всего проявилось в науке, хотя вполне возможно, что факторы, оказавшие влияние на науку, самостоятельно привели к тому заметному разрыву между искусством и литературой XIX века и искусством и литературой XX века, который сейчас наблюдается.

Почти безраздельно господствовавшая с конца XVII до конца XIX века ньютоновская физика описывала Вселенную, где все происходит точно в соответствии с законами; она описывала компактную, прочно устроенную Вселенную, где все будущее строго зависит от всего прошедшего. Экспериментально подобную картину мира никогда нельзя целиком ни подтвердить, ни опровергнуть; и она в значительной степени относится к числу тех представлений о мире, которые дополняют опыт и вместе с тем некоторым образом представляют собой нечто более универсальное, чем это возможно подтвердить опытным путем. Нашими несовершенными опытами мы никогда не в состоянии проверить, возможно ли подтвердить до последнего знака десятичной дроби тот или другой ряд физических или иных законов. Однако, согласно ньютоновской точке зрения, приходилось излагать и формулировать физику так, словно она в самом деле подчинялась подобным законам. Теперь эта точка зрения появляется больше господствующей в физике, и ее преодолению больше всего способствовали Людвиг Больц-ман в Германии и Дж. Виллард Гиббс в Соединенных Штатах.

Оба этих физика нашли радикальное применение новой вдохновляющей идее. Использование в физике введенной главным образом ими статистики, возможно, не было совершенно новым делом, так как Максвелл и другие физики рассматривали миры, состоящие из очень большого числа частиц, которые по необходимости нужно было исследовать статистически. Однако именно Больцман и Гиббс ввели статистику в физику гораздо более радикальным образом, и отныне статистический подход приобрел важное значение не только для систем большой сложности, но даже для таких простых систем, как индивидуальная частица в силовом поле.

Статистика — это наука о распределении, и рассматриваемое этими современными учеными распределение было связано не с большими количествами одинаковых частиц, а с какой-либо физической системой с различными начальными положениями и скоростями. Другими словами, в ньютоновской системе одни и те же физические законы применяются к многообразию систем, исходящих из многообразия положений и имеющих многообразные моменты. Новые статистики представили эту точку зрения в новом свете. Они сохранили принцип различения систем по их полной энергии, но отвергли то предположение, что посредством прочно установленных каузальных законов несомненно возможно без всяких ограничений отличить и раз и навсегда описать системы с одной и той же полной энергией.

Действительно, в работах Ньютона содержалась важная статистическая оговорка, хотя физика XVIII века, которая жила Ньютоном, и игнорировала ее. Никакое физическое измерение никогда не является точным; и то, что мы должны сказать о машине или о другой динамической системе, в действительности относится не к тому, что мы должны ожидать, когда начальные положения и моменты даны с абсолютной точностью (этого никогда не бывает), а к тому, что мы можем ожидать, когда они даны с достижимой степенью точности. Это просто означает, что мы знаем не все начальные условия, а только кое-что об их распределении. Иначе говоря, функциональная часть физики не может избежать рассмотрения неопределенности и случайности событий. Заслуга Гиббса состоит в том, что он впервые дал ясный научный метод, включающий эту случайность в рассмотрение.

Историк науки напрасно ищет единую линию развития. Прекрасно задуманные исследования Гиббса были, однако, плохо выполнены, и завершить начатый им труд пришлось другим. Положенная в основу его исследований догадка состояла в следующем: обычно физическая система, принадлежащая к классу физических систем, продолжающего сохранять свои специфические черты класса, в конце концов почти всегда воспроизводит такое распределение, которое она показывает в любой данный момент во всем классе систем. Иначе говоря, при известных обстоятельствах система проходит через все совместимые с ее энергией распределения положения и моментов, если время ее прохождения достаточно для этого.

Однако это последнее предположение не является ни истинным, ни возможным в каких-либо системах, кроме простейших. Тем не менее существует другой путь, приводящий к тем результатам, которые необходимы были Гиббсу для подкрепления своей гипотезы. По иронии истории этот путь очень тщательно разрабатывался в Париже как раз в то время, когда Гиббс работал до последнего знака десятичной дроби тот или другой ряд физических или иных законов. Однако, согласно ньютоновской точке зрения, приходилось излагать и формулировать физику так, словно она в самом деле подчинялась подобным законам. Теперь эта точка зрения появляется больше господствующей в физике, и ее преодолению больше всего способствовали Людвиг Больц-ман в Германии и Дж. Виллард Гиббс в Соединенных Штатах.

Оба этих физика нашли радикальное применение новой вдохновляющей идее. Использование в физике введенной главным образом ими статистики, возможно, не было совершенно новым делом, так как Максвелл и другие физики рассматривали миры, состоящие из очень большого числа частиц, которые по необходимости нужно было исследовать статистически. Однако именно Больцман и Гиббс ввели статистику в физику гораздо более радикальным образом, и отныне статистический подход приобрел важное значение не только для систем большой сложности, ко даже для таких простых систем, как индивидуальная частица в силовом поле.

Однако это последнее предположение не является ни истинным, ни возможным в каких-либо системах, кроме простейших. Тем не менее существует другой путь, приводящий к тем результатам, которые необходимы были Гиббсу для подкрепления своей гипотезы. По иронии истории этот путь очень тщательно разрабатывался в Париже как раз в то время, когда Гиббс работал в Нью-Хейвене; и лишь не ранее 1920 года произошло плодотворное объединение результатов парижских и нью-хейвенских исследований. Как полагаю, я имел честь помогать рождению первого дитяти этого объединения.

Гиббс должен был иметь дело с теориями измерения и вероятностей, которым было уже по крайней мере 25 лет и которые во многом не соответствовали его запросам. Однако в то же самое время в Париже Борель и Лебег разрабатывали теорию интегрирования, которая, казалось, была противоположна идеям Гиббса. Борель был математиком, уже приобретшим себе репутацию в теории вероятности, и обладал отличным чутьем физика. Он проделал работу, ведущую к этой теории измерения, однако не достиг той ступени, когда ее можно было бы завершить цельной теорией. Это сделал его ученик Лебег — человек совершенно иного склада. Он не обладал чутьем физика и не интересовался физикой. Тем не менее Лебег решил поставленную Борелем задачу. Однако он рассматривал решение этой задачи лишь как создание инструмента для исследования рядов Фурье и других разделов чистой математики. Когда оба этих ученых были выдвинуты кандидатами во>Французскую академию наук, между ними произошла ссора, и только после бесчисленных взаимных нападок они оба удостоились чести быть принятыми в Академию. Борель продолжал подчеркивать важность работ Лебега и своих собственных как инструмента для исследований в физике; но полагаю, что именно я в 1920 году первым применил интеграл Лебега к специфической физической проблеме — к проблеме броуновского движения частиц.

Это произошло много лет спустя после смерти Гиббса; и его работы в течение двух десятилетий оставались одной из тех загадок науки, которые приносят плоды даже в том случае, когда кажется, что они не должны приносить их. Многие строили догадки, значительно опережавшие свое время; и это не менее верно в математической физике. Введение Гиббсом вероятности в физику произошло задолго до того, как появилась адекватная теория того рода вероятностей, которые ему требовались. Однако я убежден, что вследствие всех этих нововведений именно Гиббсу, а не Альберту Эйнштейну, Вернеру Гейзенбергу или Максу Планку мы должны приписать первую великую революцию в физике XX века.

Результатом этой революции явилось то, что теперь физика больше не претендует иметь дело с тем, что произойдет всегда, а только с тем, что произойдет с преобладающей степенью вероятности. Вначале в работах самого Гиббса эта вероятностная точка зрения зиждилась на ньютоновском основании, где элементы, вероятность которых подлежала определению, представляли собой подчиняющиеся ньютоновским законам системы. Теория Гиббса была по существу новой теорией, однако перестановки, с которыми она была совместима, оставались теми же самыми, которые рассматривались Ньютоном. Дальнейшее развитие физики состояло в том, что был отброшен или изменен косный ньютоновский базис, и случайность Гиббса выступает теперь во всей своей наготе как цельная основа физики. Верно, конечно, что в этом вопросе предмет еще далеко не исчерпан и что Эйнштейн и в известной мере Луи де Бройль утверждают, что строго детерминированный мир является более приемлемым, чем вероятностный мир; однако эти великие ученые ведут арьергардные бои против подавляющих сил младшего поколения.

Одно из интересных изменений, происшедших в физике, состоит в том, что в вероятностном мире мы уже не имеем больше дела с величинами и суждениями, относящимися к определенной реальной вселенной в целом, а вместо этого ставим вопросы, ответы на которые можно найти в допущении огромного числа подобных миров. Таким образом, случай был допущен не просто как математический инструмент исследований в физике, но как ее нераздельная часть.

Это признание наличия в мире элемента неполного детерминизма, почти иррациональности^ в известной степени аналогично фрейдовскому допущению глубоко иррационального компонента в поведении и мышлении человека. В современном мире политической, а также интеллектуальной неразберихи естественно объединить в одну группу Гиббса, Зигмунда Фрейда и сторонников современной теории вероятностей как представителей единой тенденции; но я все-таки не хотел бы настаивать на этом. Пропасть между образом мышления Гиббса— Лебега и интуитивным, однако в некотором отношении дискурсивным методом Фрейда слишком велика. Все же в своем признании случая как основного элемента в строении самой Вселенной эти ученые очень близки друг другу, а также традиции св. Августина. Ибо этот элемент случайности, это органическое несовершенство можно рассматривать, не прибегая к сильным выражениям, как зло — негативное зло, которое св. Августин охарактеризовал как несовершенство, а не как позитивное предумышленное зло манихейцев.

Эта книга посвящена рассмотрению воздействия точки зрения Гиббса на современную жизнь как путем непосредственных изменений, вызванных ею в творческой науке, так и путем тех изменений, которые она косвенным образом вызвала в нашем отношении к жизни вообще. Таким образом, нижеследующие главы в равной мере содержат как элементы технических описаний, так и философские вопросы, где речь идет о том, что нам предстоит сделать и как мы должны реагировать на новый мир, противостоящий нам.

Повторяю, нововведение Гиббса состояло в том, что он стал рассматривать не один мир, а все те миры, где можно найти ответы на ограниченный круг вопросов о нашей среде. В центре его внимания стоял эопрос о степени, до которой ответы относительно одного ряда миров будут вероятны по отношению к другому, более широкому ряду миров. Кроме того, Гиббс выдвигал теорию, что эта вероятность, по мере того как стареет Вселенная, естественно, стремится к увеличению. Мера этой вероятности называется энтропией, и характерная тенденция энтропии заключается в ее возрастании.

По мере того как возрастает энтропия, Вселенная и все замкнутые системы во Вселенной, естественно, имеют тенденцию к изнашиванию и потере своей определенности и стремятся от наименее вероятного состояния к более вероятному, от состояния организации и дифференциации, где существуют различия и формы, к состоянию хаоса и единообразия. Во вселенной Гиббса порядок наименее вероятен, а хаос наиболее вероятен. Однако в то время как Вселенной в целом, если действительно существует Вселенная как целое, присуща тенденция к гибели, то в локальных мирах направление развития, по-видимому, противоположно направлению развития Вселенной в целом, и в них наличествует ограниченная И временная тенденция к росту организованности. Жизнь находит себе приют в некоторых из этих миров. Именно исходя из этих позиций, начала свое развитие наука кибернетика¹.

¹ Некоторые скептически относятся к убеждениям о строгой идентичности энтропии и биологической дезорганизации Рано или поздно мне придется дать оценку этой критике, но в данный момент я должен допустить, что различия лежат не в коренной природе этих величин, а в тех системах, в которых они обозреваются Это будет слишком — требовать приемлемого для всех окончательного и четкого определения энтропии, кроме как в замкнутой, изолированной системе. (Прим. авт.)

Глава 1.

ИСТОРИЯ КИБЕРНЕТИКИ

После Второй Мировой войны я работал над многими разделами теории сообщения (the theory of messages). Помимо электротехнической теории передачи сигналов, существует более обширная область, включающая в себя не только исследование языка, но и исследование сигналов (messages) как средств, управляющих машинами и обществом; сюда же относятся усовершенствование вычислительных машин и других подобных автоматов, размышления о психологии и нервной системе и сравнительно новая теория научного метода. Эта более широкая теория информации представляет собой вероятностную теорию и является неразрывной частью научного течения, обязанного своим происхождением Вилларду Гиббсу и описанного мною в предисловии.

До недавнего времени не существовало слова для выражения этого комплекса идей, и стремясь охватить всю область одним термином, я почувствовал себя вынужденным изобрести его. Отсюда термин “кибернетика”, который я произвел от греческого слова kybernetes, или “рулевой”, “кормчий”,— то же самое греческое слово, от которого мы в конечном счете производим слово “governor” (“правитель”). Между прочим, впоследствии я обнаружил, что этот термин был уже употреблен Андре Ампером в отношении политической науки и был введен в другом контексте одним польским ученым, причем оба эти употребления относятся к первой половине XIX века.

Я написал более или менее специальную книгу под заглавием “Кибернетика”, которая была опубликована в 1948 году. Отвечая на высказанные пожелания сделать ее идеи доступными для неспециалистов, я опубликовал в 1950 году первое издание книги “The Human Use of Human Beings”. С тех пор эти идеи, разделяемые Клодом Шенноном, Уорреном Уивером и мною, разрослись в целую область исследования. Поэтому я воспользовался предоставившейся мне возможностью переиздания этой книги, для того чтобы приблизить ее к уровню современных требований и устранить известные недостатки и непоследовательность в ее первоначальной структуре.

Когда я давал определение кибернетики в первой своей книге, я отождествлял понятия “коммуникация” и “управление”. Почему я так поступал? Устанавливая связь с другим лицом, я сообщаю ему сигнал, а когда это лицо в свою очередь устанавливает связь со мной, оно возвращает подобный сигнал, содержащий информацию, первоначально доступную для него, а не для меня. Управляя действиями другого лица, я сообщаю ему сигнал, и хотя этот сигнал дан в императивной форме, техника коммуникации в данном случае не отличается от техники коммуникации при сообщении сигнала факта. Более того, чтобы мое управление было действенным, я должен следить за любыми поступающими от него сигналами, которые могут указывать, что приказ понят и выполняется.

В этой книге доказывается, что понимание общества возможно только на пути исследования сигналов и относящихся к нему средств связи и что в будущем развитию этих сигналов и средств связи, развитию обмена информацией между человеком и машиной, между машиной и человеком и между машиной и машиной суждено играть все возрастающую роль. Когда я отдаю приказ машине, то возникающая в данном случае ситуация по существу не отличается от ситуации, возникающей в том случае, когда я отдаю приказ какому-либо лицу. Иначе говоря, что касается моего сознания, то я осознаю отданный приказ и возвратившийся сигнал повиновения. Лично для меня тот факт, что сигнал в своих промежуточных стадиях прошел через машину, а не через какое-либо лицо, не имеет никакого значения и ни в коей мере существенно не изменяет моего отношения к сигналу. Таким образом, теория управления в человеческой, животной или механической технике является частью теории информации.

Естественно, что не только между живыми организмами и машинами, но в каждом более узком классе существ имеются детальные различия в обмене информацией и в проблемах управления. Задачей кибернетики является выработать язык и технические приемы, позволяющие на деле добиться решения проблем управления и связи вообще, а также найти надлежащий набор идей и технических приемов, для того чтобы подвести их специфические проявления под определенные понятия.

Команды, с помощью которых мы осуществляем управление нашей средой, являются видом информации, передаваемой нами этой среде. Как и любая форма информации, эти команды подвержены дезорганизации во время передачи. Обычно они доходят в менее ясном виде и, конечно, не в более ясном, чем были посланы. В управлении и связи мы всегда боремся против тенденции природы к нарушению организованного и разрушению имеющего смысл — против тенденции, как показал Гиббс, к возрастанию энтропии.

Большое место в этой книге отводится пределам связи между индивидуумами и внутри индивидуума. Человек погружен в мир, который он воспринимает своими органами чувств. Получаемая им информация координируется его мозгом и нервной системой, пока после соответствующего процесса накопления, сличения и отбора она не поступает в эффекторы, обычно в мышцы. Они в свою очередь воздействуют на внешний мир, а также взаимодействуют с центральной нервной системой через рецепторы, такие, например, как чувствительные окончания мышц и сухожилий, а получаемая последними информация присоединяется к уже накопленному запасу информации, оказывая влияние на будущее действие.

Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспосабливания к нему наших чувств Процесс получения и использования информации является процессом нашего приспособления к случайностям внешней среды и нашей жизнедеятельности в этой среде. Потребности и сложность современной жизни предъявляют гораздо большие, чем когда-либо раньше, требования к этому процессу информации, и наша пресса, наши музеи, научные лаборатории, университеты, библиотеки и учебники должны удовлетворить потребности этого процесса, так как в противном случае они не выполнят своего назначения. Действенно жить — это значит жить, располагая правильной информацией. Таким образом, сообщение и управление точно так же связаны с самой сущностью человеческого существования, как и с жизнью человека в обществе.

Задача изучения связи в истории науки не является ни простым, ни случайным, ни новым делом. Даже до Ньютона подобные проблемы стояли перед физикой, особенно в работах Пьера Ферма, Христиана Гюйгенса и Готфрида Вильгельма Лейбница. Каждый из этих ученых проявлял интерес к физике, в центре внимания которой находилась не механика, а оптика — связь видимых образов.

Пьер Ферма внес вклад в изучение оптики, выдвинув принцип, известный как принцип Ферма, согласно которому свет проходит в кратчайший промежуток времени любой достаточно короткий отрезок пути. Гюйгенс развил в первоначальной форме принцип, известный в настоящее время как “принцип Гюйгенса”, указав, что свет распространяется от источника, образуя вокруг этого источника нечто подобное небольшой сфере, состоящей из вторичных источников, которые в свою очередь распространяют свет точно так же, как и первичные источники. В то же время Лейбниц рассматривал весь мир как совокупность существ, называемых “монадами”, деятельность которых заключается в восприятии друг друга на основе предустановленной Богом гармонии. И совершенно ясно, что он мыслил это взаимодействие главным образом в понятиях оптики. Кроме этого восприятия, монады не имели никаких “окон”, и таким образом, с точки зрения Лейбница, все механическое взаимодействие фактически становится не чем иным, как неуловимым следствием оптического взаимодействия.

Преобладание интереса к оптике и обмену информацией, проявляющееся в этой части философии Лейбница, проходит через всю систему его философии. Оно играет большую роль в двух его наиболее оригинальных положениях: в characteristica universalis, или в положении об универсальном научном языке, и в calculus ratio-cinator, или в положении о логическом исчислении. При всей своей несовершенности это логическое исчисление было прямым предшественником современной математической логики.

Лейбниц, всецело поглощенный идеями связи, не только в этом отношении является интеллектуальным предшественником идей, развиваемых в этой книге. Он интересовался также вычислением при помощи машин и автоматами. Мои взгляды очень далеки от философских взглядов Лейбница. Однако проблемы, которыми я занимаюсь, вполне определенно являются лейбницианскими. Счетные машины Лейбница были только одним из проявлений его интереса к языку вычислений, к логическому исчислению, в свою очередь представлявшему собой, на его взгляд, лишь конкретизацию его идеи о совершенно искусственном языке. Таким образом, даже в своей счетной машине Лейбниц отдавал предпочтение главным образом лингвистике и сообщению.

К середине прошлого века работы Максвелла и его предшественника Фарадея вновь привлекли внимание физиков к оптике, к науке о свете. Свет теперь стали рассматривать как форму электричества, которая могла быть сведена к механике необычной плотной, хотя и незримой среды, которую называли эфиром. Эфир, как полагали в то время, пропитывал атмосферу, межзвездное пространство и все прозрачные вещества. Работы Максвелла по оптике представляли собой математическое развитие идей, убедительно, но в нематематической форме изложенных ранее Фарадеем. Изучение эфира подняло ряд вопросов, на которые не было дано вразумительных ответов, как, например, вопрос о движении материи через эфир. Знаменитый эксперимент Майкельсона—Морли в 90-х годах был проделан для решения этой проблемы, и он дал совершенно неожиданный ответ, а именно, что просто-напросто не существует способа определения движения материи через эфир.

Первое удовлетворительное разрешение проблем, поставленных этим экспериментом, дал Лоренц. Он указал, что если силы сцепления материи представить как электрические или оптические по своей природе, то следует ожидать отрицательного результата от эксперимента Майкельсона—Морли. Однако Эйнштейн в 1905 году придал этим идеям Лоренца форму, где невозможность наблюдения абсолютного движения выступала скорее постулатом физики, чем результатом какой-либо особой структуры материи. Для нас важно, что в работе Эйнштейна свет и материя покоятся на одинаковом основании, как это было до Ньютона, без ньютоновского подчинения всего веществу и механике.

Разъясняя свои взгляды, Эйнштейн разносторонне использует наблюдателя, который может находиться в покое или в движении. В теории относительности Эйнштейна невозможно ввести наблюдателя без одновременного введения идеи обмена информацией и фактически без того, чтобы вновь не заострить внимания физики на квазилейбницианском состоянии, тенденция которого является опять-таки оптической. Теория относительности Эйнштейна и статистическая механика Гиббса находятся в резком контрасте, поскольку Эйнштейн, подобно Ньютону, оперирует прежде всего понятиями абсолютно строгой динамики, не вводя идеи вероятности. Напротив, работы Гиббса являются вероятностными с самого начала. Тем не менее оба этих направления исследований представляют сдвиг в воззрениях физики, где рассмотрение мира как действительно существующего заменено рассмотрением в том или ином смысле мира, каким его случается обозревать, и старый, наивный реализм физики уступает место чему-то такому, с чем мог бы охотно согласиться епископ Беркли.

Здесь уместно рассмотреть некоторые связанные с энтропией положения, о которых уже говорилось в предисловии. Как мы сказали, идея энтропии выражает несколько наиболее важных отклонений механики Гиббса от механики Ньютона. На взгляд Гиббса, физическая величина относится не к внешнему миру как таковому, а к некоторым рядам возможных внешних миров, и, следовательно, она относится к области ответов на некоторые специфические вопросы, которые мы можем задать о внешнем мире. Физика становится теперь не рассмотрением внешней вселенной, которую можно принять в качестве общего ответа на все вопросы о ней, а сводом ответов на гораздо более ограниченные вопросы. Действительно, мы теперь интересуемся уже не исследованием всех возможных выходящих и входящих сигналов, которые возможно получить и послать, а теорией гораздо более специфических входящих и выходящих сигналов, а это влечет за собой измерение уже далеко не безграничного объема информации, которую способны дать сигналы.

Сигналы являются сами формой модели (pattern) и организации. В самом деле, группы сигналов, подобно группам состояний внешнего мира, возможно трактовать как группы, обладающие энтропией. Как энтропия есть мера дезорганизации, так и передаваемая рядом сигналов информация является мерой организации. Действительно, передаваемую сигналом информацию возможно толковать по существу как отрицание ее энтропии и как отрицательный логарифм ее вероятности. То есть чем более вероятно сообщение, тем меньше оно содержит информации. Клише, например, имеют меньше смысла, чем великолепные стихи.

Я уже упоминал, что Лейбниц интересовался автоматами. Между прочим, этот интерес разделял его современник Блез Паскаль, внесший действительный вклад в создание современного настольного арифмометра. В согласном ходе часов, установленных на одно и то же время, Лейбниц усматривал образец предустановленной гармонии своих монад. Ибо техника, воплощенная в автоматах его времени, была техникой часовых мастеров. Рассмотрим движение маленьких танцующих фигурок на крышке музыкальной шкатулки. Они движутся по моделям, однако эта модель была установлена заранее, и здесь прошлое движение фигурок практически не имеет никакого отношения к образцу их будущего движения. Вероятность отклонения их движения от этой модели равна нулю. Здесь действительно имеет место передача сигнала, но этот сигнал поступает от механизма музыкальной шкатулки к фигуркам и остается там. Кроме этой односторонней линии связи с настроенным заранее механизмом музыкальной шкатулки, сами фигурки не имеют других связей с внешним миром. Они слепы, глухи и немы и ничуть не могут отойти в своем движении от обусловленной модели.

Сравните с этими фигурками поведение человека или любого обладающего в какой-то мере смышленостью животного, как, например, котенка. Я зову котенка, и он поднимает голову. Я послал ему сигнал, который он принял своими органами чувств и выражает в действии. Котенок голоден и издает жалобное мяуканье. На этот раз он — источник сигнала. Котенок играет с клубочком ниток. Клубочек придвинулся слева к котенку, и котенок ловит его своей левой лапой. На этот раз в нервной системе котенка через известные нервные окончания его суставов, мускулов и сухожилий отдаются и принимаются сигналы очень сложной природы, и с помощью посылаемых этими органами нервных сигналов животное осознает свое действительное положение и напряжение своих тканей. Только благодаря этим органам возможно что-либо подобное физической ловкости.

Я сравнил предопределенное поведение маленьких фигурок в музыкальной шкатулке, с одной стороны, и произвольное поведение людей и животных — с другой. Однако не следует полагать, что музыкальная шкатулка является типичным образцом для поведения всех машин.

Старые машины действительно функционировали на основе закрытого часового механизма. Так же обстояло дело, в частности, и с прежними попытками изготовления автоматов. Однако современные автоматические машины, как, например, управляемые снаряды, радиовзрыватель, автоматическое устройство для открывания дверей, аппараты управления на химических заводах и другой современный арсенал автоматических машин, выполняющих военные или промышленные функции,. обладают органами чувств, то есть имеют рецепторы поступающих извне сигналов. Эти рецепторы могут быть такими простыми, как фотоэлектрические элементы, у которых изменяются электрические свойства, когда на них падает свет, и которые способны отличать свет от тьмы; или они могут быть такими сложными, как телевизионная установка. Они могут измерять напряжение благодаря изменениям, вызываемым в электропроводности подвергнутого его действию провода, или они могут измерять температуру посредством термоэлемента, представляющего собой прибор, состоящий из двух различных соединенных друг с другом металлов, через которые проходит ток, когда один из концов контакта нагревается. Всякий прибор в арсенале конструктора научных приборов представляет собой возможный орган чувств, и его при помощи соответствующих электрических аппаратов можно приспособить для записи показаний приборов на расстоянии. Таким образом, у нас есть машина, работа которой обусловлена ее зависимостью от внешнего мира и от происходящих там событий, и мы располагаем этой машиной уже в течение известного времени.

Машина, воздействующая на внешний мир посредством сигналов, также хорошо нам знакома. Автоматическое фотоэлектрическое устройство, открывающее двери лифта, известно каждому, кто проезжал через Пенсильванскую станцию в Нью-Йорке. Это устройство используется также и во многих зданиях. Когда сигнал, состоящий в прерывании пучка света, посылается в аппарат, этот сигнал действует на дверь и открывает ее, позволяя пассажиру пройти.

Операции между приведением органами чувств в движение машины этого типа и выполнением этой машиной задачи могут быть столь же простыми, как в примере с электрической дверью, или они могут быть какой угодно степени сложности в пределах нашей инженерной техники. Сложное действие — это такое действие, когда вводные данные (которые мы называем вводом — input), для того чтобы оказать воздействие на внешний мир (это воздействие мы называем выводом — output), могут вызвать большое число комбинаций. Эти комбинации вызываются как вводимыми в настоящий момент данными, так и взятыми из накопленных в прошлом данных, которые мы называем памятью. Эти данные записаны в машине. Наиболее сложная из изготовленных до сих пор машина, преобразующая вводные данные в выводные, — это быстродействующая электронная вычислительная машина, о которой я расскажу ниже более подробно. Режим работы этих машин определяется при помощи особого рода ввода, который часто состоит из перфорированных карт, лент или намагниченных проволок. Эти перфорированные ленты или намагниченные проволоки определяют способ выполнения этой машиной одной операции в отличие от способа, каким она могла бы выполнить другую операцию. Вследствие частого использования в управлении машиной перфорированных или магнитных лент нанесенные на них данные, предписывающие режим работы одной из этих машин, предназначенных для комбинированной информации, называются программной катушкой (taping).

Я отмечал, что человек и животное обладают кинестетическим чувством, с помощью которого регистрируют положение и напряжение своих мускулов. Для эффективности работы любой машины, подверженной воздействию разнообразной внешней среды, необходимо, чтобы информация о результатах ее собственных действий передавалась ей как часть той информации, в соответствии с которой она должна продолжать функционировать. Например, если мы управляем лифтом, то недостаточно просто открыть дверь шахты, ибо отданные нами приказы должны еще поставить лифт против двери в момент ее открытия. Необходимо, чтобы работа реле для открывания двери зависела от того факта, что лифт действительно находится против двери, иначе вследствие какой-нибудь задержки лифта пассажир мог бы ступить в пустую шахту. Это управление машиной на основе действительного выполнения ею приказов, а не ожидаемого их выполнения называется обратной связью и включает в себя чувствительные элементы, которые приводятся в движение моторными элементами и которые выполняют функцию предупреждающих сигнальных приспособлений, или мониторов, то есть устройств, показывающих выполнение приказов. Функция этих механизмов состоит в управлении механической тенденцией к дезорганизации, иначе говоря, в том, чтобы вызывать временную и местную перемену обычного направления энтропии.

Я только что упомянул о лифте как о примере обратной связи. В других случаях важность обратной связи еще более очевидна. Например, наводчик орудия получает информацию от своих приборов наблюдения и передает ее орудию для установки его таким образом, чтобы снаряд поразил движущуюся цель в определенное время. Орудие должно быть использовано при любых условиях погоды. При одних условиях погоды смазочное вещество теплое — и орудие передвигается легко и быстро. При других условиях смазка, скажем, замерзает или смешивается с песком — и орудие с запозданием отвечает на данные ему приказы. Если в условиях, когда орудие не реагирует легко на приказы и запаздывает выполнять их, эти приказы усилить дополнительным толчком, то ошибка наводчика будет уменьшаться. Для того чтобы добиться возможно более однородного выполнения приказов, обычно к орудию присоединяют управляющий элемент обратной связи, который регистрирует отставание орудия от заданного положения и, учитывая это различие, дает орудию дополнительный толчок.

Правда, следует принять меры предосторожности, чтобы толчок не был слишком сильным, в противном случае орудие пройдет заданное положение и его нужно будет вновь поставить в правильное положение посредством ряда последовательных толчков, которые могут стать весьма значительными и привести к гибельной нестабильности. Этого не случится, если системой обратной связи в свою очередь управляют, то есть, иначе говоря, ее собственные энтропические тенденции сдерживаются и достаточно строго держатся в рамках еще одним управляющим механизмом; в этом случае наличие обратной связи увеличит стабильность выполнения приказов орудием. Иначе говоря, выполнение приказов станет менее зависимым от трения, или, что то же самое, от созданного загустением смазки торможения. Нечто весьма подобное этому происходит в человеческих действиях. Когда я беру сигару, я не намереваюсь приводить в движение какие-либо определенные мускулы. В самом деле, во многих случаях я не знаю, что это за мускулы. Я просто привожу в действие известный механизм обратной связи, именно рефлекс, где совокупность сигналов о том, что я все еще не взял сигару, превращается в новый и усиливающийся приказ запаздывающим мускулам, каковы бы они ни были. Таким же образом весьма единообразная- произвольно отдаваемая команда обеспечивает выполнение той же задачи от самых разнообразных первоначальных положений и независимо от расслабления мускулов, вызванного утомлением. Подобно этому,' когда я веду машину, я не слежу за серией команд, зависящих просто от мысленных образов дороги и моей задачи. Если я вижу, что машина слишком сильно отклоняется вправо, то это заставляет меня выровнять ее. Это зависит от Действительного выполнения приказов машиной, а не просто от дороги; и это позволяет мне примерно с равной эффективностью вести легкий “остин” или тяжелый грузовик, не вырабатывая отдельных навыков для ведения каждой из этих машин. Об этом я еще скажу подробнее в главе, посвященной специальным машинам, где мы рассмотрим ту услугу, какая может быть оказана невропатологии путем исследования неисправно выполняющих свои функции машин, что аналогично расстройствам, происходящим в человеческом организме.

Я утверждаю, что физическое функционирование живых индивидуумов и работа некоторых из новейших информационных машин совершенно параллельны друг другу в своих аналогичных попытках управлять энтропией путем обратной связи. Как те, так и другие в качестве одной из ступеней цикла своей работы имеют действие сенеорных рецепторов, то есть как в тех, так и в других существуют специальные аппараты, служащие для собирания информации из внешнего мира на низких энергетических уровнях и для преобразования информации в форму, пригодную для работы индивидуума или машины. В обоих случаях эти внешние сигналы не принимаются в чистом виде, а проходят через преобразующую силу аппаратов — живых или искусственно созданных. Информация затем преобразуется в новую форму, пригодную для дальнейших ступеней выполнения приказов Как в животном, так и в машине это выполнение приказов имеет своей целью оказание воздействия на внешний мир. И в том и в другом случае их осуществленное воздействие на внешний мир, а не просто их предполагаемое действие возвращается в центральный регулирующий аппарат. Этот комплекс поведения обычно игнорируется, и, в частности, он не играет той роли, которую должен был бы играть в нашем анализе общества, хотя с этой точки зрения можно рассматривать как физическое реагирование личности, так и органическое реагирование самого общества, Я не считаю, что социолог не знает о существовании связей в обществе и их сложной природы, однако до последнего времени он склонен был не замечать, до какой степени они являются цементом, связывающим общество воедино.

В этой главе мы наблюдали основное единство комплекса идей, которые до последнего времени не были в достаточной мере связаны друг с другом, а именно вероятностной точки зрения в физике, введенной Гиббсом в качестве модификации традиционных ньютоновских воззрений, взглядов св. Августина на порядок и вытекающих из них поведения и теории сообщения между людьми, машинами и в обществе как временной последовательности событий, которая, хотя сама в известной степени случайна, стремится сдержать тенденцию природы к нарушению порядка, приспосабливая части ее к различным преднамеренным целям.

Глава II.

ПРОГРЕСС И ЭНТРОПИЯ

Статистическая тенденция природы к беспорядку, тенденция к возрастанию энтропии в изолированных системах, как уже отмечалось, выражается вторым законом термодинамики. Как человеческие существа мы не являемся изолированными системами. Мы получаем извне создающую в нас энергию пищу и в результате являемся частями более обширного мира, содержащего эти источники нашей жизнеспособности. Но более важен тот факт, что мы получаем через наши органы чувств информацию и действуем в соответствии с полученной информацией.

В настоящее время значение этого положения, поскольку оно касается наших взаимоотношений со средой, уже хорошо знакомо физику. В этой связи блестящее выражение роли информации дал Максвелл в виде так называемого “демона Максвелла”, которого можно описать следующим образом.

Предположим, что в резервуаре находится газ, температура которого везде одна и та же, и что некоторые молекулы этого газа будут двигаться быстрее, чем другие. Предположим далее, что в резервуаре имеется маленькая дверца, через которую газ поступает в ведущую к тепловому двигателю трубу, и что выпускное отверстие этого теплового двигателя при помощи другой трубы соединено через другую дверцу с газовой камерой. У каждой дверцы находится маленькое существо — “демон”, наблюдающее за приближающимися молекулами и открывающее или закрывающее дверцу в зависимости от скорости движения молекул.

В первую дверцу “демон” пропускает выходящие из резервуара молекулы только с высокой скоростью движения и не пропускает молекулы с низкой скоростью. У второй дверцы роль этого “демона” совершенно противоположна: он открывает дверцу только для молекул, выходящих из резервуара с малой скоростью, и не пропускает молекул с большой скоростью. В результате этого на одном конце резервуара температура повышается, а на другом понижается, и таким образом создается вечное движение “второго рода”, то есть вечное движение, не нарушающее первого закона термодинамики, который гласит, что количество энергии в данной системе постоянно; однако оно нарушает второй закон термодинамики, гласящий, что энергия самопроизвольно выравнивает температуру. Иначе говоря, “демон Максвелла” как бы преодолевает тенденцию энтропии к возрастанию.

Возможно, мне удастся еще несколько пояснить эту идею на примере толпы, пробивающейся в метрополитен через два турникета, один из которых пропускает людей, если они движутся довольно быстро, а другой — если они движутся медленно. Случайное движение людей в метрополитене предстанет как поток людей, быстро движущихся от первого турникета, в то время как второй турникет пропустит только медленно движущихся людей. Если оба этих турникета соединены проходом с топчаком в нем, то поток быстро движущихся людей будет быстрее поворачивать топчак в каком-то направлении, чем поток медленно движущихся людей будет поворачивать его в обратном, и мы будем иметь источник полезной энергии в случайном движении толпы.

Здесь проявляется очень интересное различие между физикой наших дедов и физикой наших дней. В физике XIX века представлялось, что для получения информации не требуется никаких расходов энергии. В результате этого в физике Максвелла не возникает вопроса о наделении его “демонов” своим собственным источником питания. Однако современная физика считает, что “демон” может получать информацию, основываясь на которой он открывает или закрывает дверцы, только от чего-то подобного органу чувств, в данном случае от глаза. Свет, попадающий в глаз “демона”, не является лишенным энергии дополнением к механическому движению, а обладает в основном свойствами самого механического движения. Свет не может быть воспринят каким-либо прибором, если только он сам не попадет на этот прибор, и он не может указывать положение какой-либо частицы, если только он также не попадет и на частицу. Это означает, что даже с чисто механической точки зрения нельзя считать, что газовая камера содержит только газ: она содержит газ и свет, которые могут находиться в равновесии или нет. Если газ и свет находятся в равновесии, то в соответствии с современной физической доктриной можно показать, что “демон Максвелла” будет столь же слеп, как если бы совсем не было света. Мы будем иметь облако идущего со всех направлений света, который не дает никакого указания на положение и скорость газовых частиц. Поэтому “демон Максвелла” будет действовать только в системе, не находящейся в равновесии. Однако в такой системе окажется, что постоянное столкновение между светом и газовыми частицами стремится к установлению равновесия между светом и частицами. Таким образом, “демон” способен временно изменить обычное направление энтропии, но в конечном итоге оно все равно возьмет верх.

“Демон Максвелла” безгранично может действовать только в том случае, когда извне системы поступает дополнительный свет, который по своей температуре не соответствует механической температуре самих частиц.

Эта ситуация должна быть хорошо нам знакома, ибо мы видим, как окружающая нас Вселенная отражает идущий от Солнца свет, который далеко не находится в равновесии с механическими системами на Земле. Строго говоря, мы сопоставляем частицы, температура которых равна 50 или 60° по Фаренгейту¹, с идущим от Солнца светом при температуре во много тысяч градусов.

В системах, не находящихся в равновесии, или частях таких систем энтропия не должна возрастать. Она может фактически уменьшаться в отдельных местах. Возможно, это отсутствие равновесия в окружающем нас мире представляет собой только ступень на пути к выравниванию, которое в конечном итоге приведет к равновесию. Рано или поздно мы умрем, и очень вероятно, что вся окружающая нас Вселенная, когда мир будет приведен в состояние единого громадного температурного равновесия, где не происходит ничего действительно нового, умрет в результате тепловой смерти. Не останется ничего, кроме скучного единообразия, от которого можно ожидать только небольших и незначительных местных отклонений.

Однако пока мы не являемся наблюдателями последних ступеней смерти Вселенной. В самом деле эти последние ступени не могут иметь никаких наблюдателей. Следовательно, в мире, с которым мы непосредственно соприкасаемся, существуют стадии, которые, хотя и захватывают незначительную часть вечности, имеют огромное значение для наших целей, ибо здесь энтропия не возрастает, а организация и ее коррелят — информация — находятся в процессе созидания.

Сказанное мной об этих участках возрастания организации не относится только к организации, представленной живыми существами. Машины также способствуют местному и временному созиданию информации,

¹10— 16° по Цельсию.

несмотря на свою грубую и несовершенную организацию по сравнению с человеческой.

Здесь я хотел бы сделать семантическое замечание по поводу того, что такие слова, как “жизнь”, “цель” и “душа”, имеют чрезвычайно неадекватное значение для точного научного мышления. Эти термины получили свое значение благодаря нашему признанию единства известных групп явлений и фактически не дают нам какой-либо адекватной основы для характеристики этого единства. Всякий раз, когда мы обнаруживаем новое явление, которое до некоторой степени имеет общее с природой того, что мы уже определили как “живое явление”, но не соответствует всем связанным между собой признакам, определяющим термин “жизнь”, перед нами возникает проблема, следует ли расширить слово “жизнь”, с тем чтобы охватить и это явление, или же определить “жизнь” более ограниченным способом, с тем чтобы исключить это явление. В прошлом мы столкнулись с такой проблемой при изучении вирусов, которые обнаруживают некоторые тенденции жизни — устойчивость, размножение, организацию, но не выражают эти тенденции в полностью развитой форме. Теперь, когда между машиной и живым организмом наблюдаются известные аналогии в поведении, проблема, является машина живой или нет, в данном случае представляет собой семантическую проблему, и мы вправе разрешить ее то так, то иначе, в зависимости от того, как нам будет удобнее. Как выразился Хампти Дампти о некоторых своих наиболее замечательных словах: “Я приплачиваю им и заставляю их делать все, что мне угодно”.

Если мы хотим употребить слово “жизнь”, для того чтобы охватить все явления, которые в местном масштабе движутся вверх по течению против потока возрастающей энтропии, то мы вправе поступить так. Однако в данном случае мы включим в это понятие многие астрономические явления, имеющие только туманное сходство с жизнью в нашем обыденном представлении о ней. Поэтому, на мой взгляд, лучше избегать всех таких сомнительных понятий, как, например, “жизнь”, “душа”, “жизненность”, и в отношении машин просто сказать, что нет оснований, почему бы машины не могли иметь сходства с людьми в том, что они представляют сосредоточение уменьшающейся энтропии в рамках, где большая энтропия стремится к возрастанию.

Когда я сравниваю живой организм с такой машиной, я ни на минуту не допускаю, что специфические физические, химические и духовные процессы жизни в нашем обычном представлении о ней одинаковы с процессами в имитирующих жизнь машинах. Я просто считаю, что как те, так и другие могут служить примером местных антиэнтропических процессов, способных, по-видимому, также выражаться и многими другими способами, которые, естественно, не следует определять ни в понятиях биологии, ни в понятиях механики.

Несмотря на то, что в области, развивающейся столь же быстро, как и область автоматизации, невозможно сделать какие-либо всеобщие заявления об имитирующих жизнь автоматах, мне все же хотелось бы подчеркнуть некоторые основные черты этих машин в их современном виде. Одна из этих черт заключается в том, что автоматы являются машинами, предназначенными для выполнения некоторой определенной задачи или задач, и поэтому должны обладать приводимыми в действие органами-эффекторами (аналогичными рукам и ногам у людей), с помощью которых можно выполнить такие задачи. Во-вторых, автоматы должны быть en rapport 1. с внешним миром посредством воспринимающих органов, как, например, фотоэлектрические устройства и термометры, которые не только сообщают им о существующих обстоятельствах, но и позволяют регистрировать выполнение или

1. В связи, (фр.)

невыполнение своих собственных задач. Как мы видели, эта последняя функция называется обратной связью, представляющей собой свойство, позволяющее регулировать будущее поведение прошлым выполнением приказов. Обратная связь может быть столь проста, как обратная связь безусловного рефлекса, или она может быть обратной связью более высокого порядка, когда прошлый опыт используется не только для регулирования специфических движений, но также всей линии поведения. Подобная обратная связь, регулирующая линию поведения, может представлять — и часто действительно представляет — то, что, с одной стороны, известно как условный рефлекс, с другой — как познание.

Для всех этих форм поведения, и в частности для более сложных форм, необходимо иметь принимающие решения центральные органы, определяющие дальнейшую работу машины на основе поступающей в нее информации, которую она накапливает аналогично памяти живых организмов.

Нетрудно сделать простую машину, которая будет двигаться к свету или убегать от него, и если такие машины также будут иметь свои собственные источники света, то некоторые из них обнаружат сложные формы социального поведения, описанные д-ром Греем Уолтером в его книге “The Living Brain” (“Живой мозг”). В настоящее время более сложные машины этого типа представляют собой лишь научные игрушки для исследования возможностей самой машины и ее аналога — нервной системы. Однако есть основание считать, что развивающаяся техника ближайшего будущего использует некоторые из этих возможностей.

Таким образом, нервная система и автоматическая машина в основном подобны друг другу в том отношении, что они являются устройствами, принимающими решения на основе ранее принятых решений. Простейшие механические устройства принимают решения на основе выбора одной из двух альтернатив, как, например, включение или выключение переключателя. В нервной системе отдельная нервная клетка также делает выбор между передачей или непередачей импульса. Как в машине, так и в нервной системе имеется специальный аппарат для принятия будущих решений, зависящих от прошлых решений. В нервной системе большая часть этой задачи выполняется в тех чрезвычайно сложных точках, называемых “синапсами”, где ряд входящих нервных волокон соединяется с одним выходящим нервным волокном. Во многих случаях возможно установить основу этих решений в качестве отправного пункта действия синапса, или, иначе говоря, возможно определить, сколько входящих волокон должно возбудиться, для того чтобы могло возбудиться выходящее волокно.

Такова основа по меньшей мере части аналогии между машинами и живыми организмами. Синапс в живом организме соответствует распределительному устройству в машине. Для дальнейшего ознакомления с подробностями родства между машинами и живыми организмами следует обратиться к чрезвычайно интересным книгам д-ра Уолтера и д-ра У. Росса Эшби¹.

Подобно живому организму, машина представляет собой, как я уже сказал, устройство, которое временно и в ограниченных рамках, по-видимому, противодействует общей тенденции к возрастанию энтропии. Благодаря своей способности принимать решения машина может создать вокруг себя локальную зону организации в мире, общей тенденцией которого является разрушение.

Ученый всегда стремится открыть порядок и организацию Вселенной и таким образом ведет борьбу против заклятого врага — дезорганизации. Является ли этот дьявол дьяволом манихейцев или дьяволом св. Августина?

¹ Ashby W.R. Design for a Brain. New York: Giley, 1952;

Walter W.G. The Living Brain. New York, 1953.

Представляет ли он противящуюся порядку противоположную силу или же он — отсутствие самого порядка? Различие между этими двумя видами дьяволов проявляется в применяемой против них тактике. Дьявол манихейцев является противником, который, подобно любому другому противнику, полон решимости добиться победы и прибегает к любой хитрости или лицемерию, чтобы завоевать ее. В частности, он будет маскировать свою политику создания беспорядка, и, если проявятся признаки начала разоблачения его политики, он изменит ее, чтобы оставить нас в неведении. С другой стороны, не представляющий сам по себе силы, а показывающий меру нашей слабости дьявол св. Августина может потребовать для своего обнаружения всей нашей находчивости. Однако когда он обнаружен, мы в известном смысле произнесли над ним заклинание, и он не изменит своей политики в уже решенном вопросе, руководствуясь простым намерением еще более запутать нас. Дьявол манихейцев играет с нами в покер и готов прибегнуть к обману, назначение которого, как разъяснил фон Нейман в своей “Теории игр”, состоит не просто в том, чтобы получить возможность выигрыша при помощи обмана, а в том, чтобы воспрепятствовать нашему противнику выиграть на основе уверенности, что мы не будем прибегать к обману.

По сравнению с этим манихейским существом рафинированной злобы дьявол св. Августина бесхитростен. Он ведет трудную борьбу, но может быть побит нашим разумом столь же основательно, как и кроплением святой водой.

Что касается природы дьявола, то известен афоризм Эйнштейна, представляющий собой большее, чем афоризм, и действительно являющийся положением, выражающим основы научного метода. “Господь Бог изощрен, но не злонамерен”. Здесь слово “Бог” употреблено для обозначения тех сил природы, которым присущи свойства, приписываемые нами его очень смиренному слуге — дьяволу, и Эйнштейн имеет в виду, что эти силы не обманывают. По-видимому, этот дьявол по своему характеру близок Мефистофелю. Когда Фауст спросил Мефистофеля, что он такое, Мефистофель ответил: “Часть той силы, которая всегда ищет зло и всегда делает добро”. Иначе говоря, дьявол не безграничен в своей способности обманывать, и ученый, который в исследуемой им Вселенной ищет стремящуюся запутать нас позитивную силу, напрасно теряет время. Природа оказывает сопротивление стремлению раскрыть ее тайны, но она не проявляет изобретательности в нахождении новых и не подлежащих расшифровке методов, с тем чтобы затруднить нашу связь с внешним миром.

Это различие между пассивным сопротивлением природы и активным сопротивлением противника наводит на мысль о различии между ученым-исследователем и воином или участником состязаний. Ученый-исследователь должен всегда проводить свои эксперименты, не боясь, что природа со временем раскроет его приемы и методы и изменит свою линию поведения. Следовательно, его работа направляется его лучшими намерениями, тогда как игроку в шахматы нельзя сделать ни одной ошибки, не обнаружив, что бдительный соперник готов извлечь из этого все выгоды, чтобы нанести ему поражение. Таким образом, шахматный игрок руководствуется скорее худшими, чем лучшими намерениями. Возможно, это утверждение представляет собой результат личного предубеждения, так как я нашел возможным для себя эффективно'работать в науке, в то время как игрока в шахматы из меня не вышло вследствие моей постоянной небрежности, проявляемой в критические моменты игры.

Ученый склонен, следовательно, рассматривать своего противника как благородного врага. Такая точка зрения необходима для его деятельности как ученого, но она может превратить его в игрушку в руках беспринципной военщины и политиканов. Следствием этой позиции является трудность понимания ученого толпой, ибо для толпы больший интерес представляют индивидуальные противники, чем такой противник, как природа.

Мы погружены в жизнь, где мир в целом подчиняется второму закону термодинамики: беспорядок увеличивается, а порядок уменьшается. Все же, как мы видели, второй закон термодинамики, хотя и может быть обоснован в отношении всей замкнутой системы, определенно не имеет силы в отношении ее неизолированных частей. В мире, где энтропия в целом стремится к возрастанию, существуют местные и временные островки уменьшающейся энтропии и наличие этих островков дает возможность некоторым из нас доказывать наличие прогресса. Что можно сказать об общем ходе битвы между прогрессом и возрастающей энтропией в непосредственно окружающем нас мире?

Как известно, эпоха Просвещения взлелеяла идею прогресса, даже несмотря на то, что среди мыслителей XVIII века кое-кто полагал, что прогресс подвержен закону убывающего плодородия и что “золотой век” общества вряд ли будет слишком сильно отличаться от тех условий, которые они наблюдали вокруг себя. Отмеченный Французской революцией раскол в Просвещении сопровождался сомнениями в возможности какого-либо прогресса. Например, Мальтус полагал, что культура его века почти увязла в трясине неконтролируемого роста народонаселения, пожирающего все до сих пор завоеванные человечеством приобретения.

Родословная духовной преемственности от Мальтуса к Дарвину очевидна. Великое нововведение Дарвина в теории эволюции состояло в том, что он рассматривал эволюцию не как ламарковское самопроизвольное восхождение от высшего к высшему, от лучшего к лучшему, а как явление, где живые существа проявляют: а) стихийную тенденцию к развитию во многих направлениях и б) тенденцию к сохранению форм своих предков. В результате сочетания обеих этих тенденций могли быть подрезаны самые пышные ростки развивающейся природы и можно было избавить природу путем “естественного отбора” от плохо приспособленных к своей среде организмов. В результате такого подрезания ростков природы могли остаться формы жизни, более или менее хорошо приспособленные к своей среде. Эти остаточные формы, согласно Дарвину, принимают видимость всеобщей целеустремленности.

Концепция остаточных форм была вновь выдвинута в работах д-ра У. Росса Эшби. Он применил ее для разъяснения понятия познающих машин. Эшби указывает, что машина с довольно беспорядочно и случайно выбранными параметрами будет иметь ряд состояний, близких к устойчивости, а также ряд состояний, далеких от устойчивости, и что по самой своей природе модели состояний, близкие к устойчивости, будут сохраняться в течение длительного периода, в то время как модели неустойчивых состояний будут появляться только временно. В результате в машине Эшби, как и в природе Дарвина, мы имеем видимость целеустремленности в построенной нецелеустремленно системе просто потому, что отсутствие целеустремленности по самой своей природе является переходным состоянием. Разумеется, в конечном итоге наипростейшая цель максимальной энтропии окажется преобладающей. Однако в промежуточных стадиях организм или общество организмов будут стремиться к тому, чтобы большее время функционировать таким образом, когда различные части работают согласованно в соответствии с более или менее имеющей смысл моделью.

Я полагаю, что блестящая идея Эшби о нецелеустремленном, выбранном наугад механизме, добивающемся своих целей через процесс научения, не только является одним из крупных философских достижений современности, но также ведет к весьма полезным техническим выводам в решении задачи автоматизации. Мы не только можем придать целевую направленность машине, но в подавляющем большинстве случаев машина, сконструированная для того, чтобы избегать некоторого рода ситуации, где она может потерпеть аварию, будет отыскивать цели, которые она может осуществить.

Даже в XIX веке влияние Дарвина на развитие идеи прогресса не было ограничено миром биологии. Все философы и социологи черпали свои научные идеи из имевшихся в их распоряжении источников. Так, неудивительно, что Маркс и современные ему социалисты приняли дарвиновскую точку зрения в вопросе об эволюции и прогрессе.

В физике идея прогресса противоположна идее энтропии, хотя между ними нет абсолютного противоречия. В формах физики, непосредственно зависящих от работ Ньютона, информация, которая содействует прогрессу и направляется против возрастания энтропии, может передаваться при помощи чрезвычайно малого количества энергии или, возможно, даже совсем без энергии. В нашем столетии эта точка зрения претерпела изменения благодаря нововведению в физике, известному как квантовая теория.

Квантовая теория привела — в чем нельзя не видеть ее благотворного влияния — к новой связи между энергией и информацией. Грубая форма этой связи встречается в теориях линейных звуковых помех, наблюдаемых в телефонной цепи или в усилителе. Такой фоновый шум может показаться неизбежным, так как он зависит от дискретного характера токонесущих электронов, и все же он имеет определенную мощность разрушающей информации. Следовательно, цепь требует известного объема коммуникативной мощности, для того чтобы сигнал нельзя было забить его собственной энергией. Гораздо более принципиальное значение, чем этот пример, имеет тот факт, что сам свет имеет атомарное строение и что свет данной частоты излучается отдельными порциями, называемыми световыми квантами, которые обладают определенной энергией, зависящей от этой частоты; таким образом, не может быть излучения меньшей энергии, чем единичный световой квант. Передача информации не может иметь места без известного расхода энергии, и, следовательно, не существует резких границ между энергетической и информационной связью. Тем не менее для большинства практических целей световой квант является очень маленькой величиной, а объем передачи энергии, необходимой для эффективной информационной связи, совершенно незначителен. Следовательно, при рассмотрении таких ограниченных процессов, как рост дерева или человеческого существа, который прямо или косвенно зависит от излучения Солнца, громадное уменьшение энтропии в отдельных местах может быть связано с совершенно умеренной передачей энергии. Таков один,из основных фактов биологии, и в частности теории фотосинтеза, или такого химического процесса, благодаря которому растение получает возможность использовать солнечные лучи для образования крахмала и других необходимых для жизни сложных химических веществ из воды и атмосферного углекислого газа.

Таким образом, вопрос о том, толковать ли второй закон термодинамики пессимистически, зависит от того значения, которое мы придаем Вселенной в целом, с одной стороны, и находящимся в ней местным островкам уменьшающейся энтропии — с другой. Запомним, что мы сами составляем такой островок уменьшающейся энтропии и живем среди других таких островков. В результате обычное перспективное различие между ближайшим и отдаленным заставляет нас придавать гораздо большее значение областям уменьшающейся энтропии и возрастающего порядка, чем Вселенной во всем ее объеме. Например, очень возможно, что жизнь представляет собой редкое явление во Вселенной, что она ограничена, по-видимому, пределами Солнечной системы или даже, если мы рассматриваем жизнь на любом уровне, сравнимом с жизнью, которой мы главным образом интересуемся, — только рамками Земли. Тем не менее мы живем на этой Земле, и возможное отсутствие жизни где-либо еще во Вселенной не очень-то нас беспокоит и, конечно, оно не волнует нас пропорционально подавляющим размерам остальной части Вселенной.

Далее, вполне допустимо, что жизнь ограничена определенными рамками времени, что до самых ранних геологических эпох она не существовала и что, возможно, придет время, когда на Земле вновь не будет жизни, что она превратится в раскаленную или остывшую планету. Для тех, кому известен чрезвычайно ограниченный диапазон физических условий, при которых могут происходить химические реакции, необходимые для жизни в известных нам формах, вывод, что тому счастливому случаю, который обеспечивает продолжение жизни на Земле в любой форме, даже без ограничения ее форм чем-нибудь подобным человеческой жизни, придет полный и ужасный конец, представляется само собой разумеющимся выводом. Все же нам, возможно, удастся придать нашим ценностям такую форму, чтобы этот преходящий случай существования жизни, а также этот еще более преходящий случай существования человека, несмотря на их мимолетный характер, можно было бы рассматривать в качестве имеющих всеобщее значение.

Мы в самом прямом смысле являемся терпящими кораблекрушение пассажирами на обреченной планете. Все же даже во время кораблекрушения человеческая порядочность и человеческие ценности не обязательно исчезают, и мы должны создать их как можно больше.

Мы пойдем ко дну, однако и в минуту гибели мы должны сохранять чувство собственного достоинства.

До сих пор мы говорили о пессимизме, который гораздо более является интеллектуальным пессимизмом профессионального ученого, чем тем эмоциональным пессимизмом, который гнетет профана. Мы уже видели, что теория энтропии и соображения о конечной тепловой смерти Вселенной не должны иметь таких гнетущих моральных последствий, как это представляется с первого взгляда. Однако даже этот ограниченный взгляд в будущее чужд эмоциональной эйфории среднего человека, и в частности среднего американца. Лучшее, на что мы можем надеяться, говоря о роли прогресса во Вселенной, в целом идущей к своей гибели, так это то, что зрелище наших устремлений к прогрессу перед лицом гнетущей нас необходимости может иметь смысл очищающего душу ужаса греческой трагедии. Однако мы живем в невосприимчивый к трагедиям век.

Воспитание среднего американского ребенка, принадлежащего к верхушке среднего класса, направлено на то, чтобы заботливо оберегать его от сознания смерти и обреченности. Он воспитывается в атмосфере мифа о Деде Морозе, и когда узнает, что Дед Мороз — это миф, то горько плачет. В самом деле, он никогда полностью не может примириться с устранением этого божества из своего пантеона и проводит большую часть своей последующей жизни в поисках какой-нибудь эмоциональной замены ему.

Факт индивидуальной смерти, угроза бедствия навязываются ему опытом последующих лет его жизни. Тем не менее он пытается низвести эти неблагоприятные факты до уровня случайности и создать на земле “рай”, где нет места неприятному. Для него этот “рай на земле” заключается в вечном прогрессе и постоянном восхождении от одних радостей и успехов к другим. Наше поклонение прогрессу можно рассматривать с двух точек зрения: с фактической и этической, то есть с точки зрения, создающей критерии для одобрения и неодобрения. Сторонники прогресса фактически утверждают, что давнишние успехи периода географических открытий, первые из которых соответствуют началу Нового времени, превратятся в безграничный период изобретений, открытий новой техники ради управления окружающей человека средой. Поборники прогресса говорят, что нет видимого предела для него в будущем, которое не слишком удалено от времени, охватываемого человеческим взором. Отстаивающие идею прогресса как этический принцип рассматривают этот безграничный и квазисамопроизвольный процесс изменения как “доброе дело” и как основу, которая может гарантировать будущим поколениям “рай на земле”. Можно верить в прогресс как в факт, не веря в прогресс как в этический принцип, однако в катехизисе многих американцев обе эти точки зрения нераздельны.

Многие из нас слишком привержены к идее прогресса, чтобы осознать тот факт, что эта вера относится только к небольшой части письменной истории, а также осознать тот факт, что эта вера представляет собой резкий разрыв с нашими собственными религиозными верованиями и традициями. Ни для католиков и протестантов, ни для иудеев мир не является хорошим местом, где можно ожидать длительного счастья. Церковь назначает свою цену за добродетель не в монете, которая имеет хождение среди “царей земли”, а в виде долговой расписки под“рай”.

В сущности, кальвинист тоже приемлет эту точку зрения, дополняя ее пессимистическими замечаниями, что “избранники Бога”, выдержавшие последний страшный экзамен “Судного дня”, будут немногочисленны и должны выбираться по деспотическому приговору Бога. Никакая добродетель на земле, никакая моральная справедливость не могут принести им малейшей пользы, для того чтобы стать таким “избранником”. Будут осуждены многие хорошие люди. Блаженства, которого кальвинисты не ожидают найти для себя даже на небесах, они, конечно, не ожидают на земле.

Древнееврейские пророки далеки от оптимизма в своей оценке будущего человечества и даже в оценке будущего своего избранного народа Израиля. Великая моральная деятельность Иова хотя и гарантирует ему победу духа и хотя Бог обещал вернуть ему его стада, его слуг и жен, тем не менее она не дает уверенности, что подобный сравнительно счастливый исход наступит не иначе, чем по произволу Бога.

Коммунист как приверженец прогресса ищет свой рай на земле, а не как личное вознаграждение, получаемое в загробном существовании личности. Тем не менее он верит, что этот “рай на земле” не наступит сам собой, без борьбы. Он столь же скептически относится к “молочным рекам с кисельными берегами в будущем”, как и к “благости на небесах” после смерти человека. Ислам, само название которого означает смирение перед волей Бога, не более восприимчив к идеалу прогресса. О буддизме с его надеждой на нирвану и на освобождение от житейских забот мне нечего сказать: он непреклонно враждебен идее прогресса, и это в равной степени верно для всех родственных буддизму религий Индии.

Помимо утешающей пассивной веры в прогресс, разделяемой многими американцами и конце XIX века, существует другая вера, которая, по-видимому, имеет более мужественный, энергичный смысл. Для среднего американца прогресс означает победу Америки над Западом. Он означает экономическую анархию пограничных районов США времен колонизации и энергичную прозу Оуэна Уистера и Теодора Рузвельта. Исторически эта экономическая анархия пограничных районов, конечно, представляла собой совершенно неповторимое явление. В течение многих лет развитие Соединенных Штатов происходило на фоне незанятых земель, границы которых перемещались все дальше к Западу. Тем не менее многие из тех, у кого это вызывало поэтический зуд, являлись восхвалителями прошлого. Уже перепись 1890 года отметила конец подлинно колонизационных условий. Географические рамки огромных запасов неиспользованных и необнаруженных ресурсов страны были ясно очерчены.

Среднему человеку трудно постичь историческую перспективу времени, когда прогресс достигнет своих должных размеров. Мушкеты, с которыми сражалось большинство участников Гражданской войны в Америке, представляли собой только небольшое усовершенствование оружия, применявшегося под Ватерлоо, которое в свою очередь было почти равнозначно кремневым ружьям со штыком, применявшимся армией герцога Мальборо в Нидерландах. Тем не менее ручное огнестрельное оружие существовало с XV века или ранее, а пушка появилась более чем на столетие раньше. Сомнительно, превосходил ли гладкоствольный мушкет сколько-нибудь в дальнобойности лучшие из больших луков, и очевидно, что он никогда не мог сравниться с ними по точности или скорости стрельбы; однако большой лук представляет собой оставшееся почти без усовершенствования изобретение каменного века.

Далее, хотя искусство кораблестроения никогда не находилось в застое, деревянный военный корабль как раз накануне того, когда он вышел из употребления, был такого же образца, который в основных своих чертах оставался совершенно неизменным с начала XVII века и даже тогда имел признаки, указывающие на его еще более древнее происхождение. Матрос Христофора Колумба оказался бы умелым моряком на борту корабля адмирала Дэвида Фаррагута. Даже матрос с судна, перевезшего св. Павла на Мальту, не без оснований чувствовал бы себя запросто в качестве полубакового матроса на одном из трехмачтовых парусных кораблей Джозефа Конрада. Римский пастух с дакийской границы, перегоняя длиннорогих быков с равнин Техаса к станции железной дороги, оказался бы вполне компетентным уокером, хотя он был бы изумлен тем, что увидел бы там. Вавилонский управляющий храмовым поместьем не нуждался бы в обучении ни для ведения бухгалтерии, ни для управления рабами на первых плантациях Юга Северной Америки. Короче говоря, период, в течение которого основные условия жизни огромного большинства людей стали подвергаться повторяющимся и революционным изменениям, даже не начинался до эпохи Возрождения и великих морских путешествий, и вплоть до XIX века в нем нельзя заметить ничего подобного тому ускоряющемуся темпу, который мы теперь считаем само собой разумеющимся.

В этих условиях бесполезно искать где-либо в ранней истории параллелей с успешными изобретениями паровой машины, парохода, локомотива, современной плавки металлов, телеграфа, трансокеанского кабеля, внедрением электрической энергии, изобретением динамита и современного управляемого снаряда, самолета, электронной лампы и атомной бомбы. Открытия в металлургии, возвещавшие начало бронзового века, не являются ни столь сконцентрированными во времени, ни столь разнообразными, чтобы служить хорошим контрпримером. Классическим экономистам пристало учтиво убеждать нас, что эти изменения различаются между собой исключительно в степени и что изменения, различающиеся по своей степени, не делают недействительными исторические параллели. Различие между лечебной и смертельной дозами стрихнина также является различием в степени.

Итак, в основе научной истории и научной социологии лежит представление о том, что рассматриваемые различные специфические события обладают достаточным сходством, для того чтобы общественные механизмы одного периода были совместимы с общественными механизмами другого периода. Однако совершенно несомненно, что с начала новой истории весь масштаб явлений достаточно изменился, чтобы политические, расовые и экономические представления, унаследованные от более ранних исторических ступеней, можно было без труда переносить в настоящее. Почти так же очевидно, что новый период истории, начинающийся с века географических открытий, сам является весьма неоднородным.

В век географических открытий Европа впервые узнала о существовании огромных малозаселенных районов, способных принять население, превосходящее население самой Европы; она узнала о существовании земель, богатых неисследованными ресурсами, не только золотом и серебром, но также и другими предметами торговли. Эти ресурсы казались неисчерпаемыми, и действительно, в масштабах развития общества 1500-х годов истощение ресурсов и насыщение населением новых стран было очень отдаленным делом. 450 лет — это гораздо больший срок, чем тот отрезок времени, на который предпочитает заглянуть вперед большинство людей.

Однако наличие новых земель поощряло взгляды, во многом похожие на взгляды участников “безумного чаепития” из книги Л. Кэрролла “Алиса в стране чудес”. Когда за столом на одном месте чай был выпит, а пирожное съедено, то было вполне естественно, что Шляпочник и Мартовский Заяц передвигались, занимая соседнее место. Когда Алиса полюбопытствовала, что же произойдет тогда, когда они снова возвратятся на свои первоначальные места, то Мартовский Заяц переменил тему разговора. Тем, для кого минувший отрезок истории был менее 5000 лет и кто ожидал, что “золотой век” или “последний день божьего суда” может застичь их через гораздо меньший отрезок времени, такое поведение

Шляпочника представлялось наиболее благоразумным. С течением времени оказалось, что обеденный стол Америки не является неистощимым, и, по правде сказать, скорость, с какой одно место оставляется ради другого, возрастала и, вероятно, по-прежнему будет расти.

Многие из нас не понимают, что последние 400 лет представляют собой весьма специфический периода мировой истории. Скорость, с какой происходили изменения на протяжении этих лет, не имеет себе подобия в прежней истории. Так же обстоит дело и с самой природой этих изменений. Отчасти это является результатом выросшей сети связи, а также результатом возросшего господства над природой, которое на такой небольшой планете, как наша Земля, может оказаться в конце концов возросшей рабской зависимостью от природы. Ибо чем больше мы берем от мира, тем менее мы оставляем в нем, и в конечном итоге мы вынуждены будем оплатить наши долги в тот самый момент, который может оказаться очень не подходящим для того, чтобы обеспечить продолжение нашей жизни. Мы — рабы наших технических улучшений, и мы так же не в состоянии возвратить ферму в Нью-Гемпшире к ведению натурального хозяйства 1800-х годов, как, скажем, прибавить еще одну руку к нашему телу или, что более кстати, отнять ее. Мы столь радикально изменили нашу среду, что теперь, для того чтобы существовать в этой среде, мы должны изменить себя. Мы не в состоянии больше жить в старой среде.

Прогресс создает не только новые возможности для будущего, но и новые ограничения. Кажется, что как будто бы сам прогресс и наша борьба против возрастания энтропии по существу должны окончиться на ведущей нас к гибели стезе, с которой мы стараемся сойти. Но это пессимистическое настроение обусловлено только нашей слепотой и бездеятельностью, так как я убежден, что раз мы осознали вызванные новыми условиями жизни новые потребности, а также имеющиеся в нашем распоряжении новые средства удовлетворения этих потребностей, то может еще пройти длительное время, прежде чем погибнут наша цивилизация и наша человеческая раса, несмотря на то, что погибнут они столь же верно, как и любой из нас рожден для того, чтобы умереть. Однако между перспективой конечной смерти и полным крушением жизни большая дистанция, и это одинаково верно для цивилизации и для человеческой расы, как и для любых ее индивидуумов. Мы найдем в себе мужество не дрогнув встретить гибель нашей цивилизации, как мы находим мужество без страха смотреть в лицо несомненному факту нашей личной гибели. Простая вера в прогресс является убеждением не силы, а покорности и, следовательно, слабости.

Глава III

УСТОЙЧИВОСТЬ И НАУЧЕНИЕ - ДBE ФОРМЫ КОММУНИКАТИВНОГО ПОВЕДЕНИЯ

Некоторые типы машин и некоторые живые организмы, в частности высшие виды живых организмов, способны, как мы видели, изменять формы своего поведения на основе прошлого опыта, имея в виду достижение специфических антиэнтропических целей. В этих высших формах коммуникативных организмов рассматриваемая в качестве прошлого опыта индивидуума внешняя среда может видоизменить форму их поведения, превратив ее в такую форму поведения, которая в том или другом смысле будет более эффективно воздействовать на будущую внешнюю среду. Иначе говоря, организм не тождествен уподобленной часовому механизму монаде Лейбница с предустановленной гармонией ее со Вселенной, но в действительности стремится к новому равновесию со Вселенной и с событиями, которые в ней произойдут. Его настоящее — не такое, как прошлое, а будущее — не такое, как настоящее. В живом организме, как и в самой Вселенной, точное повторение абсолютно невозможно.

В той мере, в какой речь идет об аналогиях между живыми организмами и машинами, работы д-ра У. Росса Эшби, вероятно, представляют собой величайший современный вклад в этот вопрос. Научение, подобно более примитивным формам обратной связи, представляет собой процесс, по-разному воспринимающий будущее и прошедшее. Вся концепция о якобы целеустремленном организме, является ли он механическим, биологическим или социальным, подобна концепции стрелы, летящей в определенном направлении в потоке времени, а не концепции обращенного в обе стороны линейного отрезка, который можно рассматривать как идущий в любом направлении. Обученное существо — это не мифическое многоглавое чудовище древних, не заботящееся о том, куда оно движется. Обученное существо движется вперед от известного прошлого в неизвестное будущее, и это будущее не равнозначно прошлому.

Приведем еще один пример обратной связи, который поможет разъяснить ее функцию в связи с научением. Во время работы огромные залы управления шлюзов Панамского канала представляют собой пункты двусторонней связи. Отсюда посылаются сигналы управления движением буксиров, открыванием и закрыванием затворов шлюза, открыванием и закрыванием ворот, но, кроме того, зал управления полон регистрирующих устройств, указывающих не только то, чтоб буксиры, затворы шлюзов, ворота получили свои приказы, но и то, что они действительно эффективно выполнили их. В противном случае шлюзовой диспетчер мог бы очень легко предположить, что буксиры остановились, и поспешить пустить через ворота линкор со слишком большим тоннажем или вызвать любую подобную катастрофу.

Этот принцип управления применим не только к шлюзам Панамского канала, но и к государствам, армиям и отдельным людям. Когда во время Американской революции уже отданные приказы о выступлении британской армии из Канады для соединения у Саратоги с другой британской армией, выступившей из Нью-Йорка, вследствие небрежности не дошли из Англии, то войска английского генерала Бургойна потерпели катастрофическое поражение, которого можно было бы избежать при хорошо продуманном плане двусторонней связи. Следовательно, административные должностные лица — будь то в правительстве, в университете или в акционерном обществе — должны принимать участие в двустороннем потоке связи, а не просто отдавать приказы, исходящие сверху. Иначе может оказаться, что высшие должностные лица основывают свою политику на совершенно неправильном представлении о фактах, которыми располагают их подчиненные. Далее, нет более тяжкой задачи для лектора, чем читать перед невнимательной аудиторией. Цель аплодисментов в театре, в сущности, состоит в том, чтобы напомнить исполнителю о наличии двусторонней связи.

Этот вопрос об обратной связи в обществе представляет очень большой социологический и этнографический интерес. Формы связи в человеческих обществах весьма многообразны. Существуют такие общества, как у эскимосов, где как будто нет института вождей, а субординация членов общества весьма незначительна. Здесь основой общественного коллектива является просто общее желание остаться в живых в чрезвычайно неблагоприятных климатических условиях и в условиях, когда испытываются огромные трудности и в добывании пищи. Существуют общества социально расслоенные, подобные тем, какие встречаются в Индии, где средства связи между двумя индивидуумами строго ограничены и определяются их происхождением и положением в обществе. Существуют общества, управляемые деспотами, где любое отношение между двумя подданными ставится в зависимость от отношения между подданным и его владыкой. Существуют иерархические феодальные общества сеньоров и вассалов с весьма специфической техникой общественной связи, которую эти общества создают.

Большинство американцев предпочитает жить в сравнительно свободном обществе, где барьеры для связи между индивидуумами и классами не слишком велики. Я бы не сказал, что этот идеал связи осуществлен в Соединенных Штатах. До тех пор пока расовое превосходство белых не перестанет быть символом веры большей части населения нашей страны, этот идеал останется для нас недостижимым. Все же даже такая видоизмененная аморфная демократия представляется слишком анархичной многим из тех, для кого эффективность является первоочередным идеалом. Эти почитатели эффективности хотели бы, чтобы каждый человек двигался по определенной для него с детства социальной орбите и выполнял функцию, к которой он так же привязан, как раб привязан к колодке. Для американской общественной действительности позорно иметь такие стремления и такое отрицание возможностей неизвестного будущего. Поэтому многие из тех, кто наиболее привержен к этому упорядоченному состоянию закрепленных навечно функций, если бы их заставили заявить об этом публично, были бы приведены в смущение. Они своими действиями могут только обнаруживать свои очевидные симпатии. Все же эти действия выступают достаточно определенно. Бизнесмен, отгораживающийся барьером подхалимов от своих служащих, или глава крупной лаборатории, навязывающий каждому своему подчиненному определенную задачу и не желающий предоставить ему привилегию самостоятельного мышления, чтобы тот мог пойти дальше своей непосредственной задачи и понять ее место в разработке всей проблемы, — эти люди своими поступками показывают, что демократия, которой они отдают дань уважения, не является действительно тем строем, при котором они предпочитали бы жить. Регламентирование предписанных функций, к которому они тяготеют, заставляет вспомнить автоматы Лейбница и не допускает необратимого проникновения в вероятностное будущее — проникновение, которое является действительным условием человеческой жизни.

В обществах муравьев каждый работник выполняет свою, свойственную ему функцию. Здесь может существовать отдельная каста солдат. Некоторые высокоспециализированные индивидуумы выполняют функции короля и королевы. Если бы человек принял это общество за образец, то он жил бы в фашистском государстве, где каждый индивидуум с рождения фатально предназначен для определенного рода занятий, где лидеры — всегда лидеры, солдаты — всегда солдаты, крестьянин — не более чем крестьянин, рабочий остается рабочим.

Я утверждаю, что это стремление фашистов к построенному по образцу муравьиного общества человеческому государству вытекает из глубоко неправильного представления о природе муравья и природе человека. Мне хотелось бы отметить, что само физическое развитие насекомого обусловливает то, что оно является, по существу, тупым индивидуумом, неспособным к научению и модифицированию в значительных размерах. Мне также хотелось бы показать, как эти физиологические условия превращают его в предмет дешевого массового производства, имеющий не больше индивидуальной ценности, чем бумажная тарелочка, которую выбрасывают после одноразового использования. С другой стороны, я хотел бы показать, что человеческая личность, способная к приобретению обширных знаний и обучению, на что может потребоваться почти половина ее жизни, в противоположность муравью обладает физическими данными для этого. Разнообразие и возможность внутренне присущи сенсорному аппарату человека и на деле являются ключом к пониманию наиболее благородных битв человека, потому что разнообразие и возможность свойственны самой структуре человеческого организма.

Несмотря на то, что можно лишить себя того огромного преимущества, которое мы имеем над муравьями, и построить из человеческого материала фашистское му-равьиноподобное государство, я совершенно убежден, что это будет означать деградацию самой природы человека, а с экономической точки зрения — растрату огромных человеческих ценностей, которыми владеют люди.

Боюсь, что я убежден, что общество людей является гораздо более полезной вещью, чем общество муравьев, и что если человека ограничить и приговорить к выполнению постоянно одних и тех же функций, то он не будет даже хорошим муравьем, не говоря уже о том, чтобы быть хорошим человеком. Желающие организовать нас для выполнения каждым индивидуумом постоянных функций обрекают человеческую расу продвигаться вперед меньше, чем в половину ее сил. Они отбрасывают почти все человеческие возможности и, ограничивая способы, которыми мы можем приспособить себя к будущим обстоятельствам, сокращают наши шансы на благоразумно длительное существование на Земле.

Теперь давайте обратимся к рассмотрению ограничений в строении муравья, превративших общество муравьев в то весьма специфическое явление, каковым оно является. Происхождение этих ограничений глубоко коренится в анатомии и физиологии отдельного насекомого. Как насекомое, так и человек представляют собой виды наземных существ, дышащих воздухом, и являются конечным результатом длительного развития от беспечной жизни водных существ к гораздо более суровым условиям жизни наземных существ. Этот переход от жизни в воде к жизни на суше, где бы он ни произошел, повлек за собой коренные улучшения в процессах дыхания и кровообращения, в механических свойствах организма и в органах чувств.

Механическое укрепление тела наземных животных происходило в нескольких независимых друг от друга направлениях. У большинства моллюсков, а также у некоторых других групп живых существ, хотя и не родственных моллюскам, но принявших в основном моллюскообразную форму, часть внешних покровов выделяет неживую массу содержащей известь ткани — раковину. Эта ткань увеличивается путем наращивания, начиная с первых ступеней жизни животного и кончая ее последней ступенью. Спиральные и геликоидальные формы таких групп объясняются только этим процессом наращения.

Если раковина должна служить достаточной защитой животного, которое вырастает до значительных размеров в свои последующие ступени жизни, то она должна быть очень ощутимой ношей, подходящей только для медленно передвигающихся и ведущих неактивную жизнь улитки наземных животных. У других имеющих раковину животных раковина легче и менее обременительна, но в то же время представляет собой гораздо менее надежную защиту. Раковинная структура с ее тяжелой механической ношей нашла очень небольшое распространение среди наземных животных.

Сам человек представляет другое направление развития — направление, которое наблюдается у всех позвоночных и у таких высокоразвитых беспозвоночных, как мечехвост и осьминог. У всех этих животных некоторые внутренние элементы соединительных тканей отвердевают, принимая уже не фиброзную форму, а скорее форму очень твердого желе. Эти части тела называются хрящом, и они служат для прикрепления мощных мышц, необходимых животному для активной жизни. У высших позвоночных этот первичный хрящевой скелет служит в качестве временных лесов для скелета из гораздо более прочного материала, а именно из кости, которая еще более удобна для прикрепления мощных мышц. Эти костные или хрящевые скелеты содержат большое количество ткани, которая не является в строгом смысле слова живой, однако всю эту массу межклеточной ткани пронизывают живая структура клеток, клеточные мембраны и питающие их кровеносные сосуды.

У позвоночных возникли не только внутренние скелеты, но также и другие особенности, соответствующие их активной жизни. Их система дыхания, будет ли она в виде жабр или легких, прекрасно приспособлена для активного обмена кислородом между внешней средой и кровью, а последняя является гораздо более эффективно функционирующей, чем кровь обычного беспозвоночного, так как она содержит свой собственный переносящий кислород дыхательный пигмент, сконцентрированный в элементах крови. При помощи сердца, обладающего сравнительно большой мощностью, эта кровь прогоняется через замкнутую систему сосудов, а не через незамкнутую систему, имеющую синусы.

Строение насекомых и ракообразных, а фактически всех членистоногих являет собой пример совершенно другого типа развития. Наружный покров тела членистоногих представляет собой оболочку из хитина, выделяемого клетками эпидермы. Хитин — это плотное вещество, довольно близкое по своим свойствам целлюлозе. На сочленениях хитиновый покров тонок и сравнительно гибок, но на остальных частях тела животного он становится тем твердым внешним скелетом, который мы видим на омаре и таракане. Внутренний скелет, как, например, скелет человека, может расти вместе со всем организмом. Внешний скелет не может расти (если только он не растет путем наращивания, как это происходит с раковиной улитки). Внешний скелет представляет собой мертвую ткань и не обладает внутренней способностью роста. Он служит для прочной защиты тела и прикрепления мускулов, но он похож на узкий камзол.

У членистоногих внутренний рост может перейти во внешний рост только путем сбрасывания старого узкого камзола и путем развития под ним нового, который хотя первоначально мягок и гибок и способен принять несколько новую и большую форму, но очень скоро приобретает жесткость своего предшественника. Иначе говоря, ступени роста отмечаются определенными циклами линьки, сравнительно частыми у ракообразных и гораздо более редкими у насекомых. На стадии личинки возможно несколько таких ступеней. Стадия куколки — это переходная линька, во время которой изнутри подготавливаются к выполнению своих функций крылья, которые не функционировали в личинке. Этот процесс заканчивается, когда из предпоследней стадии куколки и завершающей ее линьки рождается вполне взрослое существо. Взрослое насекомое никогда больше не линяет. Оно вступает в стадию своей половой зрелости, и, хотя в большинстве случаев насекомое способно принимать пищу, существуют насекомые, у которых остаются неразвитыми рот и пищеварительный аппарат, и, таким образом, имаго, как называют такое насекомое, может лишь спариваться, откладывать яйца и умирать.

В этом процессе сбрасывания старой и образования новой оболочки принимает участие нервная система. Хотя имеются некоторые факты, свидетельствующие, что какая-то память сохраняется при переходе от личинки к имаго, эта память не может быть очень экстенсивной. Физиологическими условиями памяти и, следовательно, научения, по-видимому, является некоторое постоянство организации, которое позволяет удерживать производимые внешними чувственными впечатлениями изменения в качестве более или менее постоянных изменений структуры или функции. Метаморфоза представляет собой слишком радикальное изменение, чтобы могли сохраниться многие из продолжительных записей этих изменений. Действительно, трудно представить себе сколько-нибудь точную память, способную пережить этот процесс радикальных внутренних преобразований.

Насекомое есть другое ограничение, зависящее от его схемы дыхания и кровообращения. Сердце насекомого имеет очень плохую и слабую трубчатую структуру: оно соединяется не с ясно очерченными кровеносными сосудами, а с неопределенными полостями, или синусами, передающими кровь тканям. Кровь насекомого лишена эритроцитов и содержит кровяные пигменты в растворе. Этот способ передачи кислорода является определенно более низким по сравнению с передачей кислорода при помощи эритроцитов.

Кроме того, у насекомого способ питания тканей кислородом представляет собой не больше, как локальное использование крови. Тело насекомого содержит систему ветвящихся трубок (трахеи), несущих воздух непосредственно извне к тканям для обогащения их кислородом. Эти трахеи предохраняются от разрушения спиральными волокнами хитина и, таким образом, пассивно открыты, однако нигде нет свидетельств активной и эффективной системы нагнетания воздуха. Дыхание осуществляется только путем диффузии.

Следует отметить, что те же самые трахеи посредством диффузии вводят внутрь организма свежий воздух и выводят наружу использованный, насыщенный углекислым газом воздух. В диффузионном механизме время диффузии зависит не от длины трубки, а от квадрата ее длины. Таким образом, эффективность этой системы в общем имеет тенденцию быстро падать с увеличением размеров насекомого и падает ниже точки выживания у организмов, имеющих значительные размеры. Таким образом, насекомое по своей структуре не только неспособно на первоклассную память, но из-за своей структуры оно не может достичь эффективных размеров.

Чтобы понять значение этого ограничения в размерах, сравним два здания: коттедж и небоскреб. Вентиляция коттеджа вполне обеспечивается циркуляцией воздуха через оконные рамы, не говоря уж о тяге в трубе. Здесь не нужна никакая специальная вентиляционная система. С другой стороны, в небоскребе, где комнаты находятся внутри комнат, остановка системы принудительной вентиляции через несколько минут вызовет невыносимое загрязнение воздуха в рабочих помещениях. Диффузия и даже конвекция уже недостаточны, чтобы провентилировать такое помещение.

Абсолютные максимальные размеры насекомых меньше размеров, которых могут достичь позвоночные. С другой стороны, первичных элементов, из которых состоит насекомое, у него не всегда меньше, чем у человека или даже у кита. Его нервная система имеет также небольшие размеры, и все же она состоит из нейронов не намного меньше, чем нейроны человеческого мозга, хотя их в нервной системе насекомого гораздо меньше и их структура гораздо менее сложна, чем у человека. Что касается интеллекта, то следует ожидать, что здесь имеют значение не только относительные размеры нервной системы, но и в большой степени ее абсолютные размеры. В редуцированной структуре насекомого просто нет места для нервной системы большой сложности, а также для емкой памяти.

Ввиду невозможности емкой памяти, а также ввиду того, что ранняя стадия жизни насекомого, например муравья, проходит в форме, изолированной от фазы зрелости промежуточной катастрофой метаморфоза, для муравья нет возможности познать многое. Если к этому добавить, что его поведение на стадии зрелости должно быть с самого начала, по существу, совершенным, то станет ясно, что получаемые нервной системой насекомого предписания должны быть во многом результатом его формирования, а не какого-либо его личного опыта. Таким образом, насекомое весьма похоже на те типы счетных машин, у которых предписания заранее изложены на “лентах” и которые почти не имеют никакого механизма обратной связи, помогающего им действовать в неопределенном будущем. Поведение муравья является гораздо больше делом инстинкта, чем разума. Узкий камзол физического развития насекомого прямо обусловливает узкий камзол духовной деятельности, регулирующей модели его поведения.

Здесь читатель мог бы спросить: “Хорошо, уже известно, что муравей как индивидуум не очень-то разумен, так к чему же все эти объяснения, почему он не может быть разумен?” На это ответим, что кибернетика полагает, что строение машины или организма является показателем их способности выполнить задачу. Тот факт, что механическая ригидность насекомого ограничивает его интеллект, в то время как механическая гибкость человеческого существа обеспечивает его почти безграничное интеллектуальное развитие, хорошо согласуется с точкой зрения автора данной книги. Теоретически если бы мы могли создать машину, механическая структура которой воспроизводила бы человеческую физиологию, то мы могли бы иметь машину, “интеллектуальные способности” которой воспроизводили бы умственные способности людей.

В вопросе ригидности поведения величайшим контрастом поведению муравья является не просто поведение млекопитающего вообще, но в особенности человека. Часто отмечалось, что человек представляет собой неотеническую форму, то есть, если мы сравним человека с его ближайшими родственниками — с человекообразными обезьянами, мы найдем, что взрослый человек своими волосами, головой, фигурой, пропорциями тела, структурой кости, мускулами и тому подобным более похож на новорожденную, чем на взрослую обезьяну. Среди животных человек является как бы Питером Пэном, который никогда не становится взрослым.

Эта незрелость анатомической структуры объясняется длительным периодом детства человека. Физиологически человек не достигает половой зрелости до тех пор, пока он не прожил пятую часть своего обычного срока жизни. Сравним это с соотношением периодов жизни мыши, которая живет три года, а начинает размножаться к концу третьего месяца. Это — отношение двенадцати к одному. Соотношение периодов жизни мыши является намного более типичным для огромного большинства млекопитающих, чем соотношение периодов жизни человека.

Половая зрелость у большинства млекопитающих означает либо конец периода родительской опеки над ними, либо последняя наступает значительно позже этого периода. В нашем обществе человек считается незрелым до двадцати одного года, а современный период образования для приобретения более сложных профессий продолжается примерно до тридцати лет, фактически — после периода наибольшего физического расцвета. Человек, таким образом, проводит примерно сорок процентов своей нормальной жизни в качестве ученика, опять-таки по причинам, связанным с его физической структурой. Человеческому обществу присуще столь же совершенно естественно основываться на научении, как обществу муравьев — на врожденном образце.

Подобно всем другим организмам, человек живет в вероятностной Вселенной, однако превосходство человека над остальной природой состоит в том, что он физиологически и, следовательно, интеллектуально лучше вооружен для приспособления к радикальным изменениям окружающей его среды. Человеческий род силен лишь постольку, поскольку он использует преимущества врожденных приспособительных, познавательных способностей, обусловливаемых его физиологической структурой.

Мы уже указывали, что для эффективного поведения необходимо получать информацию посредством какого-нибудь процесса обратной связи, сообщающего о достижении цели. В простейших обратных связях в грубой форме фиксируются успех или неудача в выполнении задачи, как, например, действительно ли нам удалось схватить предмет, который мы старались поднять, или находится ли авангард армии в назначенном месте в назначенное время. Однако существует много других форм обратной связи, имеющих более сложную природу.

Нам часто бывает необходимо знать, оказалась ли успешной вся линия поведения, так сказать, его стратегия. Животное, которое мы учим выбираться из лабиринта, для того чтобы найти пищу или избежать ударов от электрических разрядов, должно обладать способностью регистрировать, был ли успешен в целом общий план прохождения через лабиринт, и изменять этот план, чтобы умело проходить через лабиринт. Эта форма познания почти несомненно является обратной связью, однако она представляет собой обратную связь на высшем уровне — обратную связь линий поведения, а не простых действий. Она отличается от более элементарных обратных связей своим “логическим типом”, как сказал бы Рассел.

Этот образец поведения можно обнаружить также и в машинах. Недавнее нововведение в технике телефонной связи позволяет провести интересную аналогию между механизмами и способностью человека приспосабливаться к окружающим его условиям. На всех телефонных линиях автоматическое переключение почти уже закрепило свою победу над ручным переключением, и может показаться, что существующие формы автоматического переключения представляют собой почти совершенный процесс. Тем не менее, если немного подумать, то окажется, что современный процесс вызова абонента является очень расточительным для оборудования. Число людей, с которыми я фактически хочу разговаривать по телефону, ограничено и в значительной степени сегодня представляет собой ту же самую ограниченную группу, телефонная связь с которыми имелась и вчера, — и так день за днем, неделя за неделей. Я пользуюсь телефонным оборудованием, находящимся в моем распоряжении, в основном для установления связи с членами этой группы. Теперь в соответствии с современной техникой переключения вообще процесс вызова абонентов, которым я звоню четыре или пять раз в день, никак не отличается от процесса вызова тех абонентов, с которыми мы, возможно, никогда не будем иметь разговора. С точки зрения равномерности нагрузки телефонной сети, мы используем оборудование слишком мало в случае частых вызовов и слишком много в случае редких вызовов. Эта ситуация напоминает мне стихотворение Оливера Уэндела Холмса об “одноконном фаэтоне”. Как вы помните, после столетней службы этого древнего экипажа обнаружилось, что он был столь тщательно сконструирован, что ни колеса, ни верх экипажа, ни оглобли, ни сиденье не содержали какой-либо части, в которой проявился бы неэкономичный излишек степени износа по сравнению с любой другой частью. Фактически “одноконный фаэтон” представляет вершину техники, а не просто юмористическую фантазию. Если бы ободья колес просуществовали чуть дольше, чем спицы, или крылья — чуть дольше, чем оглобли, то эти неизносившиеся части означали бы неиспользование известных экономических ценностей. Эти ценности можно было бы либо отбросить, не причиняя ущерба продолжительности срока службы коляски в целом, или их можно было бы в равной степени перераспределить по всей коляске, чтобы продлить срок ее службы. В самом деле, любое сооружение иной природы, чем “одноконный фаэтон”, сконструировано расточительно.

Это означает, что с точки зрения наибольшей экономии в обслуживании абонентов нежелательно, чтобы процесс моего соединения с абонентом А, которому я звоню трижды в день, и абонентом Б, который для меня представляет только запись в телефонном справочнике, были бы фактом одинакового порядка. Если бы мне были предоставлены несколько более прямые средства соединения с абонентом А, тогда удвоение времени, теряемого в ожидании вызова абонента Б, было бы вполне компенсировано. Если, следовательно, было бы возможно без чрезмерных затрат изобрести аппарат, который будет регистрировать мои прошлые вызовы и распределять степень обслуживания в зависимости от частоты предыдущего использования мною телефонных линий, то я получил бы лучшее обслуживание, или менее дорогостоящее, или то и другое.

“Philipslamp company” в Голландии удалось сделать это. Качество ее обслуживания было улучшено посредством обратной связи так называемого “высшего логического типа” Рассела. Эта система допускает большее многообразие, большую применимость и работает более эффективно, чем обычное оборудование с энтропиче-ской тенденцией более вероятного преодолевать менее вероятное.

Повторяю, обратная связь есть метод управления системой путем включения в нее результатов предшествующего выполнения ею своих задач. Если эти результаты используются просто как цифровые данные для расчета системы и ее регулирования, то мы имеем простую обратную связь, осуществляемую инженером-диспетчером. Однако если информация, поступающая как результат выполнения или невыполнения машиной своих задач, способна изменять общий метод и форму выполнения задач, то мы получаем процесс, который вполне можно назвать процессом научения.

Другой пример процесса научения связан с проблемой конструирования машин, определяющих упреждение цели. В начале Второй Мировой войны сравнительная неэффективность огня зенитной артиллерии сделала необходимым изобретение приборов, которые следили бы за положением самолета, определяли расстояние до него, вычисляли продолжительность времени, в течение которого артиллерийский снаряд достигнет его, и указывали место, где он будет находиться к концу этого времени. Если бы самолет обладал способностью предпринимать совершенно произвольные действия уклонения, то никакая степень искусства не позволила бы нам воспроизвести пока еще не известное движение самолета в течение отрезка времени между произведением выстрела и приблизительным достижением своей цели артиллерийским снарядом. Однако от многих обстоятельств зависит, что летчик либо не предпринимает, либо не может предпринимать произвольных действий уклонения. Летчик ограничен тем, что если он быстро повернет самолет, то вследствие действия центробежной силы он потеряет сознание, а также и тем, что механизм управления самолетом и пройденный летчиком курс обучения практически навязывают ему некоторые постоянные навыки управления самолетом, которые проявятся также и в его действиях уклонения. Эти закономерности не являются абсолютными, а представляют собой скорее статистические предпочтения, проявляющиеся большее количество раз. Они могут быть различными у различных летчиков и, конечно, они будут различными у разных самолетов. Вспомним, что в преследовании такой быстро движущейся цели, как самолет, у вычислителя нет времени прибегнуть к помощи своих приборов и определить, где будет находиться самолет. Вся система расчета должна быть вмонтирована в саму управляющую орудием систему. В эту систему расчета должны быть включены данные, зависящие от наших прошлых статистических экспериментов с самолетами данного типа в разнообразных летных условиях. На современной ступени корректирования огня зенитной артиллерии применяется аппарат, который использует либо постоянные данные этого рода, либо наборы ограниченного количества таких постоянных данных. Правильно выбранный набор этих данных можно подключить посредством сознательного действия наводчика орудия.

Однако проблему управления огнем зенитной артиллерии можно также разрешить путем автоматизации. Сама задача определения летной статистики самолета на основе действительного наблюдения его полета, а затем преобразования этих данных в правила управления орудием представляет собой как конкретную, так и математическую задачу. По сравнению с действительным преследованием самолета в соответствии с данными правилами этот процесс является сравнительно медленным действием и предполагает серьезную предварительную работу, проделанную наблюдением предшествовавшего полета самолета. Тем не менее возможно механизировать его продолжительное действие. Мы, следовательно, можем сконструировать зенитное орудие, которое само накапливает статистические данные о движении летящей цели, затем перерабатывает эти сведения, передавая их в систему управления, и, наконец, применяет эту систему управления как быстродействующий способ регулирования своего положения по отношению к зафиксированному местоположению и движению самолета.

Насколько мне известно, такого орудия еще нет, однако эта проблема попадает в рамки исследования, которое мы ведем с целью использования этой проблемы для других задач теории упреждений. Корректировка общего плана наводки и огня орудия в соответствии с особой системой осуществляемых летящей целью движений, по существу, является актом научения. Это является изменением в программной катушке вычислительного механизма орудия — изменением не столько цифровых данных, сколько процесса их истолкования. Этот процесс представляет собой фактически очень общий вид обратной связи, воздействующей на весь метод поведения прибора.

Только что рассмотренный здесь усовершенствованный процесс научения пока еще ограничен механическими условиями системы, в которой он совершается, и, очевидно, не соответствует нормальному процессу научения у человека. Однако исходя из процесса научения у человека можно вывести совершенно разные методы, какими можно механизировать процесс научения сложного вида. Эти указания даются соответственно локковской теории ассоциации и павловской теории условного рефлекса. Однако прежде, чем рассматривать их, мне хотелось бы сделать некоторые общие замечания, заранее ответив на определенную критику того тезиса, который я выдвину ниже.

Разрешите мне изложить основу, на которой возможно развить теорию научения. Несравнимо большая часть работы неврофизиолога посвящалась исследованию передачи импульсов нервными волокнами, или нейронами, и этот процесс изображается как явление “все или ничего”. То есть если сила возбуждения достигает той точки или порога, с которого она вообще будет распространяться по нервному волокну, и не угасает на относительно коротком расстоянии, то оказываемое этим возбуждением воздействие на сравнительно отдаленную точку на нервном волокне, по существу, будет независимым от его первоначальной силы.

Эти нервные импульсы распространяются от нейрона к нейрону через точки контакта между ними, называемые синапсами, где один входящий нейрон может соединяться со многими выходящими нейронами, а один выходящий нейрон — со многими входящими нейронами. В этих синапсах посылаемый одним входящим нервным волокном импульс часто является недостаточным для получения эффективного выходящего импульса. Вообще если импульсы, передаваемые входящими синапсическими сочленениями на данный выходящий нейтрон, слишком немногочисленны, то выходящий нейрон не будет реагировать. Говоря “слишком немногочисленны”, я не обязательно имею в виду то, что все входящие нейроны действуют одинаково, или даже то, что относительно любого ряда входящих активных синапсических сочленений можно раз и навсегда решить, будут ли возбуждаться выходящие нейроны. Я также не намерен игнорировать то обстоятельство, что некоторые входящие нейроны, вместо того чтобы стремиться произвести возбуждение в связанных с ними выходящих нейронах, могут стремиться помешать этим нейронам принять новое возбуждение.

Как бы то ни было, несмотря на то, что прохождение импульсов по нейрону можно описать довольно простым способом как явление “все или ничего”, передача импульса через слой синапсических сочленений обусловливается сложной моделью реагирования, когда некоторые комбинации входящих нейронов, возбуждающихся в течение известного ограниченного времени, будут обусловливать дальнейшее движение сигналов, хотя некоторые другие их комбинации не будут обусловливать это движение. Эти комбинации не представляют собой нечто установленное раз и навсегда, они также не зависят только исключительно от прошлых сигналов, поступивших в синапсический слой. Известно, что они изменяются в зависимости от температуры и могут также измениться в зависимости от многих других факторов.

Такое представление о нервной системе соответствует теории машин, состоящих из ряда переключающих устройств, где включение последующего переключателя зависит от действия определенных комбинаций соединенных с ним предшествовавших переключателей, включающихся в то же самое время. Эта действующая по принципу “все или ничего” машина называется цифровой машиной. Она имеет большие преимущества в решении большинства различных проблем связи и управления. В частности, решения только между “да” и “нет” позволяют ей накапливать информацию таким путем, чтобы дать нам возможность распознавать небольшие различия в очень больших числах.

Кроме этих машин, работающих по принципу “да — нет”, существуют другие счетные и контрольные машины, которые скорее измеряют, чем считают. Эти машины называются аналоговыми машинами, ибо их действие основано на аналоговых связях между измеряемыми и цифровыми величинами, предположительно их выражающими. В противоположность, например, настольному арифмометру, оперирующему с цифрами, примером такой аналоговой машины является логарифмическая линейка. Те, кто пользовался логарифмической линейкой, знают, что шкала, на которой нанесены деления, и острота нашего зрения ставят жесткие пределы точности чтения линейки. Эти пределы не так легко расширить, как может показаться, сделав размеры линейки большими. По сравнению с логарифмической линейкой в один фут логарифмическая линейка в десять футов даст решение более точное лишь на один десятичный разряд, а для обеспечения этой точности не только необходимо на каждый фут этой линейки в десять футов нанести деления с такой же тщательностью, как и на линейке в один фут, но и ориентирование этих последовательных футов должно соответствовать степени точности, рассчитанной для каждой логарифмической линейки длиной в один фут. Более того, проблемы обеспечения жесткости в линейке большего размера гораздо более сложны, чем в случае линеек меньшего размера, и это ограничивает увеличение точности, получаемой в результате увеличения размера линейки. Иначе говоря, в противоположность счетным устройствам, степень точности измеряющих устройств на практике очень сильно ограничена. Прибавьте это к пристрастию физиолога к принципу “все или ничего” — и вы поймете, почему большая часть работы, проделанной по созданию механических подобий мозга, была посвящена машинам, действующим в большей или меньшей степени на цифровой основе.

Однако если мы будем слишком сильно настаивать, что мозг представляет собой цифровую машину в человеческом образе, то мы станем предметом весьма справедливой критики, идущей частично со стороны физиологов и частично со стороны до некоторой степени противоположного лагеря тех психологов, которые предпочитают не прибегать к сравнениям с машинами. Я говорил, что в цифровую машину вводится программная катушка, определяющая последовательность выполняемых операций, и что изменение в этой программной катушке, происшедшее на основе предыдущего опыта, соответствует процессу научения. В мозгу прямую аналогию программной катушке составляет определенность синапсических порогов, определенность комбинации входящих нейронов, возбуждающих соединенный с ними выходящий нейрон. Мы уже видели, что эти пороги различаются в зависимости от температуры, и у нас нет оснований полагать, что эти пороги не могут изменяться в зависимости от химического состава крови и от многих других явлений, которые сами первоначально не имеют природы принципа “все или ничего”. Поэтому при рассмотрении проблемы научения необходима чрезвычайная осторожность в применении принципа “все или ничего” в теории нервной системы без серьезной теоретической критики этого принципа и без специфических экспериментальных свидетельств для подкрепления нашего предположения.

Часто говорят, что теории научения, которая подходила бы для машин, не существует. Могут также сказать, что на современной ступени нашего познания любая теория научения, которую я могу предложить, будет преждевременной и, вероятно, не будет соответствовать действительной картине функционирования нервной системы. Я хотел бы выбрать среднюю линию между этими двумя критическими высказываниями. С одной стороны, я хотел бы дать метод конструирования научающих машин — метод, который не только даст мне возможность создавать некоторые специальные машины этого типа, но и даст мне знание об общих технических приемах для конструирования очень большого класса подобных машин. Только в том случае, если я достигну этой степени всеобщности, я защищу себя в некоторой степени от того критического замечания, что механические процессы, которые, как я утверждаю, подобны научению, представляют собой нечто существенно отличное по своему характеру от научения.

С другой стороны, мне хотелось бы описать такие машины языком, не слишком чуждым языку, в котором выражаются действительные процессы нервной системы и поведения человека и животного. Я совершенно убежден, что при рассмотрении реального человеческого механизма я не могу надеяться быть правым в деталях и что я могу даже ошибаться в принципе. Тем не менее если я предложу схему, которая может быть выражена в форме понятий, относящихся к человеческому разуму и человеческому мозгу, то я дам отправную точку для преодоления критики, а также шаблон, с которым можно сопоставить выполнение, ожидаемое на основе других теорий.

В конце XVII века Джон Локк полагал, что содержание разума состоит из того, что он назвал идеями. Для Локка разум совершенно пассивен, он представляет собой tabula rasa, на которой опыт индивидуума записывает свои собственные впечатления. Если эти впечатления являются частыми и совершаются либо одновременно, либо в определенной последовательности, либо в ситуациях, которые мы обычно относим к причинно-следственным связям, то, согласно Локку, эти впечатления, или идеи, будут формировать сложные идеи, обладающие известной позитивной тенденцией к удержанию составных элементов вместе. Механизм, посредством которого идеи удерживаются вместе, заключен в самих идеях; однако через все произведения Локка проходит своеобразное нежелание охарактеризовать подобный механизм. Его теория может иметь только такого рода отношение к действительности, как рисунок локомотива к работающему локомотиву. Она представляет собой диаграмму без каких-либо работающих частей. Это неудивительно, если мы примем во внимание время, когда Локк выдвинул свою теорию. Именно в астрономии, а не в технике или психологии впервые приобрела важное значение динамическая точка зрения, представление о работающих частях; и это заслуга Ньютона, бывшего не предшественником Локка, а его современником.

На протяжении нескольких столетий наука, находившаяся в основном под влиянием аристотелевского стремления к классификации, пренебрегала современным стремлением к обнаружению способов функционирования явлений. В самом деле, в отношении изучаемых до сих пор растений и животных трудно понять, каким иным образом биологическая наука могла вступить в собственно динамический период, кроме как благодаря беспрестанному накоплению фактов, относящихся к описательной естественной истории. В качестве примера можно сослаться на великого ботаника Карла Линнея. Для Линнея виды и роды представляли собой неизменные аристотелевские формы, а не вехи в процессе эволюции; однако только на основе тщательного линнеевского описания возможно было накопить убедительные факты, доказывающие эволюцию. Первые естественные историки были практическими “фронтиерами”¹ разума: над ними слишком сильно довлело стремление к захвату новых территорий, чтобы они могли достаточно тщательно подойти к проблеме объяснения наблюдаемых ими новых форм. На смену “фронтие-ру” пришел деятельный фермер, а на смену натуралисту — современный ученый.

В последней четверти прошлого века и в первой четверти XX века другой великий ученый, Иван Петрович Павлов, по-своему исследовал в сущности ту же самую область, которую ранее изучал Локк. Однако Павлов исследовал условные рефлексы экспериментально, а не теоретически, как Локк. Более того, Павлов трактовал ус-

¹ Frontiersman — колонист, житель пограничных районов США эпохи т. н. “открытой границы”.

ловный рефлекс так, как он проявляется у низших животных, а не так, как он проявляется у человека. Низшие животные не могут говорить языком человека, а говорят языком поведения. Большая часть их наиболее бросающегося в глаза поведения является эмоциональной по своим побуждениям, а большинство их эмоций связано с пищей. Павлов начал свои исследования именно с пищи и с физиологических симптомов слюноотделения. Нетрудно вставить канюлю в слюнную железу собаки и наблюдать выделение слюны, стимулируемое наличием пищи.

Обычно многие не связанные с пищей факторы, как, например, видимые объекты, услышанные звуки и т. д., не производят никакого воздействия на слюноотделение, однако Павлов показал, что если во время кормления собаки систематиче