Источник: журнал «Наука и жизнь», №2, 1960 год. Автор: Я. Ф. Аскинадзе, кандидат философских наук (Саратов).
Кибернетика, наука о закономерностях саморегулирующихся систем, несмотря на свою молодость, завоевала прочное место в современном естествознании. Изучая некоторые общие черты, присущие процессам управления, координации действий и т. п. в автоматических механизмах и живых организмах, она вносит заметный вклад как в развитие техники, так и в физиологию высшей нервной деятельности и некоторые иные отделы биологии и медицины. Кибернетика способствует внедрению точных методов математического мышления в такие области научного исследования, где применение этих методов до сих пор было исключено или же ограничено.
Большое значение имеет новая наука и с точки зрения мировоззренческой. Она, как и другие отрасли естествознания, даёт богатейший материал для дальнейшего прогресса марксистской философии. В свою очередь, лишь с диалектико-материалистических позиций возможны верная оценка кибернетических теорий и определение их истинного места в процессе познания. Тем самым философия марксизма противостоит влиянию реакционной идеологии на кибернетику.
МАТЕРИАЛЬНОЕ ЕДИНСТВО МИРА
Одним из важнейших элементов диалектического материализма является учение о материальном единстве мира. Это учение исходит из того, что тот реальный мир, к которому относимся и мы, существует сам по себе, а не в силу каких-то духовных, потусторонних, божественных причин. Все вещи и явления едины именно благодаря своей материальности, ибо все они одинаково принадлежат к реально существующей объективной действительности.
Единство мира выражается во взаимной связанности и обусловленности всех предметов и процессов в природе и обществе, в том, что в различных явлениях имеются те или иные общие черты, стороны и т. п. Так, многие физические и химические процессы протекают не только в сфере неорганического, но и в области живого (например, переход одних форм энергии в другие, превращения одних веществ в другие и т. д.).
Материальное единство мира заключается также и в общности законов, которым подчиняются различные явления. Это обстоятельство, имеющее очень важное значение для науки, было особо отмечено классиками марксизма-ленинизма. Энгельс подчёркивал в «Анти-Дюринге», что множеством примеров, взятых из самых разнообразных областей, доказана «аналогия между процессами мышления и процессами природы и истории – и обратно – и господство одинаковых законов для всех этих процессов». В. И. Ленин в своём труде «Материализм и эмпириокритицизм» писал, что единство мира обнаруживается в «поразительной аналогичности» дифференциальных уравнений, относящихся к разным явлениям.
Нетрудно понять, что исследование общих закономерностей самоуправляющихся систем углубляет и конкретизирует диалектико-материалистическое учение о материальном единстве мира, идею о наличии общих законов для различных процессов.
ЧТО ОБЩЕГО МЕЖДУ АВТОМАТОМ И ОРГАНИЗМОМ?
Существенным для кибернетики является аналогия между некоторыми сторонами нервных процессов в живом организме и автоматического управления в машинном устройстве. Эта аналогия учитывает рефлекторный характер высшей нервной деятельности, открытый И. М. Сеченовым и глубоко исследованный И. П. Павловым. На павловское учение прямо ссылается в своих работах один из основоположников кибернетики, Норберт Винер.
И. П. Павловым был установлен строго причинный характер функционирования различных отделов головного мозга, научно подтверждена объективность законов, регулирующих нервные процессы. Это и позволило поставить задачу построения механизмов, действующих по принципам, подобным тем, которые лежат в основе высшей нервной деятельности, а также использовать при создании новых машин ряд закономерностей, раскрытых физиологией.
Такова, например, обратная связь, которая даёт возможность получать не только информацию о состоянии внешней среды, но и сведения о результатах собственной деятельности данной системы и функционировать с учётом этих результатов. Принцип обратной связи, исследованный при изучении нервной системы, используется в автоматических саморегулирующихся устройствах.
Известно, что всякий организм в своей жизнедеятельности руководствуется сведениями (информацией), которые он приобретает, воспринимая воздействия извне. Поведение достаточно высоко организованного существа – особый процесс, регулирующий взаимоотношения между ним и средой,– основано на сигналах, получаемых в виде ощущений и восприятий. В связи с этим учёные обратили серьёзное внимание на развитие теории информации применительно к машинным устройствам. Определённая обработка информации и производится вычислительными машинами, называемыми поэтому иногда информационными.
В умственной деятельности человека огромное место занимает память. Нечто подобное есть и в вычислительных, логических машинах. Здесь имеются специальные «запоминающие» устройства, служащие для приёма и хранения чисел, обозначающих те или иные исходные данные или команды. Всё это по мере надобности передаётся в другое специальное устройство, непосредственно осуществляющее вычислительные, логические операции.
Характерной чертой высокоразвитого живого организма является приноравливание к изменяющимся условиям внешней среды, способность научения, самоусовершенствования. Оказалось, что аналогичный процесс может быть осуществлён и машиной. Прежде вся работа автоматов сводилась лишь к простому повторению одних и тех же операций. Они не могли регулировать режим своего функционирования в зависимости от изменения тех или иных условий. В кибернетических же устройствах режим работы изменяется автоматически, то есть осуществляется саморегулирование. Эти машины способны самоусовершенствоваться. Учитывая полученные результаты, они могут более экономно, точно и быстро выполнять поставленные человеком задания.
Таким образом, как видно из этих примеров, понимание и использование сходства между деятельностью центральной нервной системы и работой управляющих механизмов имеет немаловажное значение для техники. Благодаря этому кибернетические машины могут выполнять некоторые операции, присущие человеческому мозгу: сложные математические вычисления, перевод с одного языка на другой и т. д. Отсюда появление невиданных ранее перспектив механизации, а значит, и резкого повышения производительности многих видов умственного труда человека.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Существование определённых сходных черт в функционировании организмов и автоматов позволяет создавать кибернетические модели многих физиологических процессов, что способствует более глубокому их изучению. В частности, построены и действуют модели таких явлений, как передача возбуждения в нервной системе, изменяющееся соотношение возбуждения и торможения, временные связи, модели различных темпераментов и т. д.
Следует отметить, что электронно-счётные машины работают в большинстве своём на двоичной системе счисления. В последней для обозначения чисел имеются лишь два знака – единица и ноль, которые соответственно выражаются в кибернетическом устройстве наличием импульса и его отсутствием. Работа машины протекает в форме выбора одного из двух возможных состояний. Подобным образом функционируют и клетки нервной системы, подчиняющиеся физиологическому закону «всё или ничего». Смысл его заключается в том, что клетка в ответ на раздражение либо реагирует с максимальной активностью, либо вовсе не реагирует. Данное обстоятельство и открывает возможность моделирования нервных процессов кибернетическими автоматами, работающими на двоичной системе.
Есть известная аналогия и между деятельностью узлов связи нервных клеток (синапсов) и функционированием распределительного устройства вычислительной машины. В синапсах суммируется проходящее по нервным волокнам возбуждение. Распределительное устройство учитывает при передаче поступающих импульсов наличие прошлых сигналов. Таким образом, оно может служить моделью синапса.
Уже тот факт, что кибернетика занимается моделированием физиологических и тем более нервных процессов, показывает, насколько несостоятельны виталистические теории, которые разделяют непроходимой пропастью органическую и неорганическую природу, биологическую и физико-химическую формы движения. Виталисты утверждают, что явления растительного и животного мира составляют сферу господства некой духовной «жизненной силы» и не имеют ничего общего с неживой материей. Эти мистические идеи в различных вариациях имеют хождение в нынешней зарубежной биологии. Однако успехи кибернетики, прекрасно справляющейся с моделированием ряда физиологических процессов без какой-либо «жизненной силы», наглядно опровергают измышления витализма.
Необходимо подчеркнуть, что со стороны проповедников идеализма и религии наблюдается немало поползновений к истолкованию достижений кибернетики в заведомо реакционных целях. Так, западногерманский богословствующий инженер Г. Шмидт уверяет, будто принцип обратной связи есть обнаружение «намерения высшей воли», а известный защитник религиозных взглядов Ф. Дессауэр выдаёт этот же принцип за доказательство «скрытой глубины божественного творения». Однако все подобные попытки рано или поздно оканчиваются провалом, ибо при добросовестном отношении к фактам становится ясным, что кибернетика свидетельствует не в пользу «творца», а против бытия божия.
Создание и совершенствование кибернетических моделей призвано помочь дальнейшему выяснению ряда особенностей и закономерностей материальной основы мышления. «При научном изучении животных явлений, – Писал И. П. Павлов, – есть несколько плоскостей, на которых можно вести это изучение. Можно иметь в виду непременную физико-химическую основу жизненных явлений и методами физики и химии анализировать элементарное жизненное явление. Дальше, считаясь как с фактом с эволюцией живого вещества, можно стараться свести деятельность сложных конструкций живого вещества на свойства элементарных форм его. Наконец, охватывая деятельность сложных конструкций, во всем их действительном объёме, можно отыскивать строгие правила этой деятельности, или, что то же, констатировать все те условия, которые точно определяют течение деятельности во всех её моментах и вариациях». И во всех этих многообразных плоскостях изучения организма и его нервной системы немаловажную роль сыграет кибернетика.