Важнейший переключатель

Мы остановились на том, что внутренняя стабильность организм;! обеспечивается тремя системами самого нижнего уровня, функцио­нирование которых, с точки зрения управления, можно охарактери­зовать одним словом — автономная работа. Мы показали также, к;) к эти системы питают информацией вертикальную командную струк­туру, порождая намерения (в отличие от рефлекторной реакции) внутри ее "думающей палаты". Заключительная часть этой второй книги посвящена описанию работы всей пятиуровневой системы уп­равления корпорацией как целым организмом. А эта глава посвяще­на системе 4 как главному механизму, связывающему волевое и ав­тономное управление. Этот механизм является важнейшим переклю­чателем во всей организации.

Переключатель — это устройство или целый механизм, который направляет сигнал из одной части системы в другую. Мы уже встре­чались со многими переключающими устройствами при рассмотре­нии их как физиологического, так и управленческого аспектов. Они не выступали в роли простых щелкающих выключателей электриче­ского освещения ни в одном из этих контекстов. Их природа доволь­но подробно исследовалась в первой части книги, и там мы назвали их алгедонодами. Теперь пришло время вернуться к ним с позиции нейрофизиологии.

Многие рецепторы, активизирующие нервную систему, подобны рецепторам, которые уведомляют машины, работников и управляю­щих об изменениях, являются своеобразными переключателями. Эти рецепторы присоединены к соответствующему внутреннему кабелю, который они возбуждают или вдоль которого передают сигнал. Что­бы бегущий по такому кабелю сигнал не пропал на его конце, долж­но быть осуществлено переключение на другую кабельную линию. Как мы видели, нейроны в человеческом теле так и работают, пере­давая сигнал дальше от одной нервной клетки (плюс длина кабеля — аксона) другой на синапсе. Теперь необходимо более внимательно рассмотреть все эти переключатели.

Инженеры и специалисты вычислительной техники могут рассмат­ривать переключатель как устройство для передачи и, весьма веро­ятно, для усиления сигнала. Иначе говоря, они рассматривают его в том смысле, что поступивший сигнал возбуждает систему, следую­щую за данным переключателем. То же самое происходит и в теле человека, но здесь имеется и другая возможность: сигнал может при­глушить, а не только возбудить систему. Этот механизм в высшей степени важен в связи с проблемой перегрузки, при возникновении которой могла бы оказаться затрудненной работа всех линий связи и переключателей. Намного раньше мы показали, что согласно одной из теорем теории информации требуется большая мощность каналов связи, а не разнообразие системы входа. В теле человека этот закон исполняется за счет большого резерва их пропускной способности. Максимальный темп разрядки рецепторных органов лежит где-то в пределах 100-200 имп/с. В то же время каналы связи нервной сис­темы в секунду могут справляться с 300-400 импульсами. Но даже и при этом мы не можем позволить себе возбуждать всю нервную сис­тему каждым поступающим на вход импульсом. Поэтому всякий раз, когда начинается передача данных по нервной системе, вступа­ет в действие двойственный механизм, в котором возбуждение балансируется с торможением, так что не происходит простое срабаты­вание переключателя, как можно было бы предполагать. То же са­мое справедливо и для управления, где множество поступающих сиг­налов вполне могут подавляться, а не передаваться и усиливаться при каждом переключении. Однако было бы ошибкой думать об этом механизме как об устройстве, решающем задачу "передавать не передавать". Он значительно более деликатен, как и алгедонод.

Рассмотрим самый типичный нейрофизиологический переключа­тель — синапс. Между нейроном и его соседом физически существу­ет зазор, называемый, синаптическим промежутком, который должен быть перекрыт. При возбуждении, как представляется, действующий потенциал (пробегающий по нерву импульс, который можно.видеть с помощью осциллографа), достигнув синаптического промежутка, вызывает выброс химического вещества, которое и перекрывает этот промежуток. Это вещество вызывает деполяризацию мембраны на другой стороне, регенерируя действующий потенциал на нервном во­локне. Но другое нервное волокно, работая в интересах того же ней­рона, может выдать подавляющий импульс. В результате произойдет сверхполяризация, которая превзойдет эффект первого импульса — возбуждающего. И, наоборот, импульс подавления может быть пре-синаптическим; он сам поступит в нервное волокно и уничтожит (или, по крайней мере, уменьшит) поступивший импульс возбужде­ния. Как бы там ни было, сеть дендритов, передающая эти альтер­нативные указания, создана, а эффект воздействия на нейрон через синаптический промежуток представляет собой некоторую сумму разных импульсов. Изменит или нет нейрон свое состояние, зависит от электрического порога его срабатывания. Нейрон после суммиро­вания импульсов будет или не будет возбужден, так же как это про­исходит в алгедоноде.

Таким образом, синапс или в нашем случае любой другой пере­ключатель (как рецептор, эффектор или целый их комплекс в виде нервного узла) срабатывает при некотором пороге, а этот порог оп­ределяется химически. Уровни калия и соды за и перед мембраной клетки, в частности, определяют в любой данный момент порог ее срабатывания. Этим же он и меняется. Фактически весь этот меха­низм (который совсем недавно был понят) очень красив, а точность, с которой он работает, почти невообразима. Конечно, стоило сделать такое длинное отступление просто из удовольствия разобраться в этом механизме.

Синаптический промежуток — это зазор в переключателе шири­ной в 200 ангстрем, а один ангстрем равен одной десятимиллионной доле миллиметра. Сам синаптический узел, на который прибывают нервные импульсы, содержит мельчайшие пузырьки с упомянутым химическим веществом, и один или два таких пузырька взрываются, когда поступает электрический импульс. Небольшой пакетик этих пузырьков настолько мал, что состоит, вероятно, не более чем из 10 000 молекул, но этого достаточно, чтобы изменить проводи­мость мембраны на другой стороне синаптического промежутка (на другой стороне зазора) за какую-то тысячную долю секунды. Но этого времени достаточно, чтобы позволить ионам (как заряженным частицам) пройти через мембрану, где они определяют, регенериро­вать или нет импульс на другой части нерва. Очевидно, что и поры, через которые проходят ионы подавления, очень малы; фактически они в 1, 2 раза больше, чем ион гидратированного калия. Конечно, это точная сетка. Ион диаметром 1, 14 проходит, а с диаметром 1, 24 нет. Это означает, что ионы соды (они возбуждающие) не, могут пройти никак, поскольку они слишком велики. Еще того интереснее узнать, что поры синапсов подавления независимо от вида живого организма всегда одного размера, определенного размером ионов. Они одинаковы для всех видов позвоночных и, как теперь стало из­вестно, такие же и у моллюсков. На стороне возбуждения, как и предполагалось, поры мембраны синапсов в два раза больше, так что ионы соды проходят свободно. Наконец, считая, что конечный эф­фект возбуждения или подавления состоит в регенерации импульса в соседнем нерве, укажем, что этих мельчайших химических реаген­тов достаточно для усиления проходящего импульса в сотни раз.

Таким образом, мы видим здесь алгедонод, близкий к идеальному. Он выступает аналогом управленческого переключателя, который отвечает на вопрос "делать или не делать", но решение которого оп­ределяется на основе конфликтующего набора побуждающих и тор­мозящих импульсов на входе и порогом срабатывания, который мо­жет изменяться. Он, однако, не является, хотя и должен таким быть, аналогом какой-либо формальной информационной системы управления, компьютеризированной или нет, из числа тех, с кото­рыми я знакомился. Группы управляющих именно так и работают.

Мы говорим об избирательных изменениях, зависящих от усло­вий, сложившихся вокруг данных нейронов или данных групп уп­равляющих, применительно к нашей кибернетической модели на этом, четвертом, уровне. И тем не менее имеются более общие, ве­роятно, значительно более общие пути, о которых известно, что по ним осуществляется управление как в человеческом теле, так и в фирме с целью изменить работу нервной системы — усилить ее ак­тивность или подавить. Сами гормоны (а передаваемые вещества и есть гормоны) могут поставляться организму более или менее в изо­билии. Все гормональные лекарства обладают возбуждающим или депрессивным эффектом. Они легко распознаются по поведению, но они действуют в микромасштабе, а именно, проникая в микроперек­лючатели, они меняют порог чувствительности алгедонода.

Никотин, например, — это лекарство, стимулирующее работу нервных узлов, и курящие получают удовольствие от такого возбуж­дения. Но, как и со всеми физиологическими инструментами, карти­на тут довольно сложная. Происходит так в основном потому, что фармакологический эффект лекарства различен для разных частей нервной системы, а также потому, что одновременно возникающее изменение порога чувствительности всех физиологических переклю­чателей часто дает общий, но противоположный эффект. Посмот­рим, как проявляется аналогичный механизм у. людей разных групп при воздействии никотина.

Никотин возбуждает симпатический нервный узел сердца и па­рализует ее парасимпатическую составляющую, обеспечивая учаще­ние пульса, хорошо известное курильщикам. Но на другой фазе он может стимулировать парасимпатическую систему и парализовать симпатическую, создавая эффект замедления при никотиновом от­равлении вплоть до смертельного исхода. Порог срабатывания, комп­лекс нервных систем, дозы — все влияет на ситуацию, и именно по­этому так трудно предписать курс лечения для корректировки воз­буждения или депрессии пациенту, у которого наблюдаются откло­нения в ту или другую сторону. Что подразумевается под словами "другая фаза" предложением выше, вероятно, легче всего показать на действии алкоголя. За долгую его историю об алкоголе сложилось представление как о "социально приемлемом" наркотике, хотя он может свалить Вас с йог; алкоголь — депрессант. Но на первой фазе он возбуждает. Таково его влияние на поведение и его поведенче­ский парадокс. Внутри тела его эффект последователен, и тут нет системного парадокса. Так происходит потому, что возбуждение воз­никает путем подавления тормозящих систем. Это обстоятельство важно подчеркнуть; такой психологический результат точно соответ­ствует грамматическому результату двойного отрицания.

В общем, активность всего человеческого тела можно повысить с помощью фармакологического воздействия на его переключающий механизм, при этом человек возбуждается, перевозбуждается или приходит в состояние полной эйфории. После этого начинается дро­жание и далее конвульсии. Или, наоборот, лекарства депрессанты дают успокоение (безразличие или транс), а затем последует уже общая анастеаия и далее бессознательное состояние. Смерть с доста­точной степенью вероятности может наступить и в том, и в другом случае, поскольку вмешательство столь велико, что обсужденный нами механизм стабилизации перестанет работать.

Вот так и работает основной переключатель. Как только что было показано, он представляет собой набор механизмов, и мы понимаем, как их скопировать (доказательством служит алгедонод). Этот набор механизмов действительно копируется, и довольно точно, при при­нятии решений людьми, особенно их социальными группами. Одна­ко он в точности не повторяется в автоматических системах, управ­ляемых компьютерами, хотя это вполне возможно. Что кока еще нельзя сделать и что требует осторожности, так это достижение по­нимания (не говоря уже о повторении) механизма нейрофизиологического управления, который отнюдь не непосредственно начинает размышлять по команде нервной системы, как об этом говорилось. Никто пока не знает, существует ли реально такой набор явлений, который обычно называется "экстрасенсорное восприятие".

Экстрасенсорное восприятие может быть и реально, но его такое название может быть неверным. Если мы что-то чувствуем, то дол­жны быть центры восприятия; по определению, нельзя чувствовать что-то сверх чувств. Но не стоит придираться, термин, очевидно, от­носится к механизму, находящемуся вне или за рецепторами, место­нахождение которых нам неизвестно, и поэтому мы ничего толком не можем о них сказать. Это такие сенсоры, которые воспринимают внешние химические сигналы.

Больше всего нам известно об этих механизмах в среде насеко­мых, поскольку здесь, как кажется, скорее химические сигналы, а не матерлиниховский "дух муравейника" заставляют работать сооб­щества насекомых. Если я сомневаюсь в существованиихимическихсигналов, циркулирующих среди группы управляющих, то это мож­но отнести к моим странностям. Кто-то может думать о запахах си­гар и одеколонов скорее,чем о запахе назревающего в зале заседа­ния решения. Кроме того, общепризнанным фольклором является утверждение, что звери чувствуют "запах страха", исходящего от человека. Теперь это поддерживается наукой, но еще больше за ее пределами. Прочтите краткие записки д-ра Винера. Вних говорится о крысах, а не о людях, но это высшие животные, и его доказатель­ства достаточно поразительны.

Когда 30 крысиных самок посадили в одну клетку, то течка унихпрекратилась полностью. Нормальный половой цикл (у крыс пять дней) сталхаотичным и появилась пссвдоберсменность. Но все вер­нулось к норме, как только в клетку посадили самцов. Действитель­но, беременныесамки по полчаса в день терлись о самцов, не обяза­тельно отцов их потомства и вскоре разродились. Таким образом. было установлено, что все происходящее обязано рецепторам обоня­ния. Даже присутствие мочи самца оказалось достаточным, чтобы пришли в норму половые функции самок, но если уних ампутиро­вать органы обоняния, то ничего подобного не произойдет. Однако органы обоняния не объясняют всего в поведении самок. В равной мере мы, люди, можем воспринимать запах как сигнал того, что творится на заседании правления фирмы, не отдавая в этом себе от­чета и ничего не зная о том. какой эффектэти сигналы оказывают на нервно-анастомотический ретикулум.

Послеэтих замечаний, сделанных мимоходм, чтобы показать, как природа создает требуемое разнообразие, вернемся к механизмам, которые мы лучше понимаем. Вспомним, как мы определили место для типичных алгедонодов, которые являются теоретическими структурами нашего изобретения на разных уровнях общей системы. Ре­цепторы — оконечные устройства, синапсы — далее на той же иерархической линии, нервные узлы с их порогом срабатывания и крупные рефлекторные центры внутри спинного мозга, — все они как логические элементы коры головного мозга (нейроны), по-види­мому, работают как алгедоноды. Крупнейший из них переключа­тель, система 4, по-видимому, работает тоже как алгедонод, но она невероятно сложна.

Вероятно, лучше всего разобраться в ней, рассматривая эффекты возбуждения и подавления, которые, как мы знаем, проявляются в любом алгедоноде. Дело в том, что какая-то версия прямо противо­положного влияния на переключение этой пары по необходимости требуется для того, чтобы удовлетворить требованиям условной ве­роятности и механизма изменения порога срабатывания. Важно ука­зать, что эта пара влияний существует в другом измерении, чем в том, в который поступает сигнал (в первой части мы рассказали все о метасистемах и наблюдали их работу в иерархических структурах, описываемых во второй части книги). Поэтому мы назвали эту ки­бернетическую парадигму нашего переключателя алгедонодом, имея в виду вероятностный переключатель для модулирования симптомов боли и удовольствия.

Ясно, что нейрофизиологи сами по себе стремятся иметь дело с цепями — огорчение — радость (которые располагают своими нер­вами) в комплексе с биохимией возбуждения — подавления на си­напсах (только что описанных); еще меньше они стремятся прило­жить любой из этих механизмов к управлению сном и бодрствовани­ем, о чем пойдет теперь речь. Но тогда зачем это объяснение? Я хо­чу провести четкую грань между тем, как в человеческом теле до­стигается результат, и логикой получаемого результата. Нейрофизи-ологические описания приведены в этой книге потому, что они поу­чительны и интересны. Главное в кибернетике как науке в том, что она должна абстрагировать законы, открытые в любой изучаемой ею системе управления, и сделать их всеобщим достоянием. Когда я на­зываю алгедонод кибернетической парадигмой, я имею в виду, что он является теоретическим механизмом, отвечающим за переключа­ющие функции в теле человека, и его можно моделировать как сис­тему автоматической обработки управленческой информации и под­готовки управляющих решений. Тогда сигналы, проходящие через алгедонод, будут либо "усиливаться" (возможно, до точки ускорения или взрыва как заявление о своем существовании), либо "ослаблять­ся" (возможно, до полного уничтожения). В нашей парадигме это означает увеличение или уменьшение вероятности того, что пере­ключатель действительно передал сообщение. Но это и есть эффект возбуждения — подавления, как в другой ситуации — это эффект огорчения — радости.

То же самое справедливо для модели "сон — бодрствование" всей организации. Бодрствование бывает разным, как разной бывает глу­бина сна как вообще разными бывают внимание и невнимание. Ко­ра головного мозга, правление фирмы, кабинет министров — все за­няты обдумыванием. Следовательно, они не хотят, чтобы им меша­ли. Следовательно, не так уж много информации должно поднимать­ся по вертикальной оси для их обеспечения. Но если любой из этих органов заснул (хорошим аналогом является случай, когда говорят, что "разматывается" какой-то вопрос), то это означает, что все опе­рации организма возложены на его автономную систему. Организм вполне может функционировать на третьем уровне — будет коман­довать система 3. Нейрофизиологи многое могут об этом рассказать.

Короче говоря, с точки зрения фирмы именно система 3 является естественным управляющим во время сна или при отсутствии управ­ления. Она полностью сосредоточена на том, что происходит на нижних уровнях, на всем, что должно выполняться автономно. Но ее собственный управляющий, направляющий информацию наверх, в основном подает сигналы подавления. Если бы это было не так, то высшие уровни управления были бы завалены информацией о боль­шом пальце ноги и подобными сведениями, совершенно ненужными с точки зрения стратегии и политики организации. Система 3 прак­тически выдает слишком много сдерживающих сигналов, поскольку работают центры сна в мосту и продолговатом мозгу. Они называют­ся "ядра" и располагаются на средней линии коры головного мозга. Без их системы нейронов, заполненных серотонином, мы бы страда­ли от постоянной бессонницы. Таким образом, если продолжить ана­лиз нашей системы управления в сторону ее высших уровней (систе­мы 4 и 5), то следует исключить их из числа действующих во вре­мя сна.

То же самое, как правило, может наблюдаться в системах управ­ления. Результатом передачи власти автономным подразделениям, даже когда они децентрализованы в структуре корпорации в комите­ты на автономном уровне, являются неосведомленность и благоду­шие. Многие директора фирм, премьер-министры, президенты и дик­таторы обнаруживали себя находящимися в уютном коконе, отре­занными от всякой разумной деятельности. Организм счастливо ра­ботает сам по себе, власти делают каждая свое, а дело их в целом спит. Если подходит сюда нейрофизиологическая аналогия, то фак­тически наивысшее начальство пребывает (вероятно) в мечтах.

Весьма полезно, как мне представляется, рассматривать такую си­туацию как естественное положение дел. Этим я хочу сказать, что с организмом все в порядке, за исключением того, что он спит; про­блема, следовательно, в том, чтобы его разбудить, т.е. возбудить или заставить действовать. Если мы представим организм (тело че­ловека или фирму) сверху донизу, то "естественным положением дел" будет его энергичная деятельность. Решить, как предотвратить разнос автономной системы в результате повышения ее активности, концептуально более трудная задача. Но как бы мы к ней. ни подхо­дили, идя сверху или снизу, система 4 обязана производить пере­ключения.

Позитивное решение, найденное человеческим организмом, све­лось к созданию специального, определенного механизма, который поднимает тревогу в высших мозговых центрах, как только получает сигнал о том, что система 3 осталась без внимания со стороны ниж­них уровней мозга. Она представляет собой восходящую ретикуляр­ную формацию, некоторый анастомотик ретикулум, который переда­ет жизненно важную информацию исходя из принципа ее исключи­тельности вверх через все автономные управляющие устройства и центры сна и выше, через высшие структуры системы 3 — через средний мозг. В этой точке должен сработать важнейший переклю­чатель. Но возбудится или не возбудится кора головного мозга — высшее руководство — при этом?

Нейрофизиологический ответ на данный вопрос в высшей мере сложен. Возможно, в этом и состоит главный урок, который мы дол­жны извлечь. Множество путей ведет к коре головного мозга. Мы уже знаем, что на главном пути, по которому поступает сенсорная информация прямо из афферентной входной системы в сенсоры коры головного мозга, преднамеренно расположено множество тормозящих систем. Таким образом, мы не сходим с ума из-за случайной бом­бардировки раздражителями. Тогда возникает очевидный риск, что важная настораживающая нас информация может быть подавлена. Но здесь восходящая ретикулярная система получила дополнитель­ные волокна, связывающие ее с входом афферентной системы; это означает, что высшие центры вновь находятся в положении готовно­сти к действию под воздействием информации, которая была уже исключена главными сенсорными фильтрами. Такая дополнительная информация, как представляется, распространяется разными путями по всему мозгу, попадая в кору мозга с разных сторон, и вновь здесь фильтруется разными системами. В высшей мере важная многокри­териальная проверка всей доступной для входа информации призы­вает управляющих последовать этому примеру мозга.

Гипоталамус является основанием для третьего желудочка и в значительной мере служит мостом между системами 3 и 4 нашей модели. Он является высшим элементом системы 3 или самым ниж­ним элементом системы 4. Мы встречались с гипоталамусом раньше как с главным посредником гомеостаза и, следовательно, как с са­мым высшим регулятором автономной системы. Более того, гипота­ламус оказывает основное влияние на эндокринные железы, а они в сильной степени определяют то, что мы называем "эмоциями". В этой зоне мозга есть и другие элементы, которые тоже участвуют в деле возбуждения. Весьма тесно с этим связаны гиппокамп, а также сосочковидные тельца. Все эти структуры плотно упакованы в цент­ре мозга и, по-видимому, междуними поддерживается множество обратных связей. (Вспомним из первой части книги, что как только начинают работать механизмы обратной связи, механизмы управле­ния в общем начинают функционировать в большей мере под ее воз­действием, чем под воздействием входящей информации).

Рис 24 Обработка мозгом восходящего информационного потока системами, отличающимися от обычных афферентных входных систем (ср. с рис. 13)

Во всяком случае, возбуждающая информация, передаваемая восходящей частью ретикулярной системы, неизбежно достигает (ес­ли вообще его достигает) через посреднический комплекс системы 4. В мозге она переключается с помощью только что описанных струк­тур проходит через передний зрительный бугор и далее через область пояска, лежащую под поверхностью коры головного мозга, но над мозолистым телом. Проследите эти маршруты по рис.24.

Смысл проверки не в том, чтобы запомнить названия частей, а в том, чтобы понять необходимое богатство этого механизма. В коре головного мозга много, очень много побочных каналов, поэтому ин­формация может быть (как это и бывает) "рассмотрена" в целях, управляющих как условным, так и безусловным поведением, "срав­нена" (как это бывает) с другой информацией с помощью так назы­ваемой ассоциативной части коры головного мозга или мобилизована для непосредственного действия, такого как борьба или бег, мотор­ной частью коры. Таков командный центр волевых действий части мозга на верхнем уровне, порождающий действия самых отдаленных частей тела с помощью идущих вниз командных цепей вертикальной оси связи.

Таким образом наш самый важный из всех переключателей вы­полняет действительно большое число обязанностей. Он расположен прямо на вертикальной командной оси, связывающей думающую "палату" всего организма с его составляющими частями, и образует разветвленный набор алгедонодов, включение которых обеспечивает передачу вниз всех волевых требований мозга. В равной мере он включает каналы для направления вверх всей информации, требуе­мой коре головного мозга для управления телом, в том числе той, которая соответствующим образом (отфильтрованная) представляет автономные функции, командование которыми осуществляется на нижних уровнях.

Далее он получает все данные о состоянии окружающей среды от всех возможных сенсоров, отфильтровывает их и распределяет реле­вантную информацию как вверх, так и вниз для использования ее другими управляющими устройствами.

Наконец, он руководит тем, что мы назвали самой алгедонической системой, — механизмами, вызывающими огорчение и радость, сон и бодрствование, которые располагают своими нервами и дополни­тельными каналами связи, отличающимися от нормальных афферен­тных и эфферентных проводящих путей.

В докладе Principles of Self — Organization (Труды симпозиума по кибернетике, I960 г., см. библиографию) я предложил математиче­скую модель описанной здесь схемы и пытался показать, как можно ее использовать применительно к деятельности фирмы. Модель по­строена исходя из следующих основных посылок. Как сенсорная, так и моторная деятельности мозга (который, напомним, содержит ее наивысшее звено — систему 5, представленную определенными и по-разному расположенными частями головного мозга) направлены на управление как внутренними, так и внешними событиями. Орга­низмы, будь то человеческие тела или фирмы, четко разделяют все эти четыре группы. Если возникает путаница при рассмотрении внешних и внутренних событий или если пассивные события воспри­нимаются как информация об активных действиях в любой из этих областей, то это свидетельствует о серьезном неблагополучии. Тогда перед центром переключения на уровне зрительного бугра (в данном случае системы 4) возникает общая задача — безошибочно согласо­вать текущее состояние деятельности всех четырех групп. Обраще­ние к рис.25 показывает, каким образом все шесть возможных пар сочетаний четырех групп деятельности мозга должны быть внутрен­не согласованы для соответствия изменяющимся условиям внешнего мира.

Рис.25. Управление любой корпорацией (фирмой, телом человека) требует постоянного сравнения шести пар зон их главной ответственности

В гл.2 мы изложили природу сверхстабильности, и именно эта концепция нужна нам сейчас. Она была изобретена Россом Эшби специально для объяснения, хотя и в математической форме, приро­ды нейрофизиологического гомеостаза. Эту проблему мы теперь и изучаем. Поставив задачу в самой простой форме, мы рассмотрим только одну пару связей из тех, что представлены на рис.25. Итак, имеется набор состояний, в которых намерена разобраться любая из этих групп. Поскольку каждая такая группа сама по себе является весьма сложной организацией, вовлеченной в огромное количество событий, и поскольку каждое такое событие может принимать лю­бую форму из огромного числа возможных, мы вновь стоим перед типичной системой растущего разнообразия. Состояние системы определяется как конкретное расположение ее частей по отношению к событиям при заданной конфигурации событий. Рассматривая пер­вую из двух систем, мы можем изобразить ее состояние (каким бы большим, разветвленным и разрастающимся оно не было) в любой заданный момент в виде жирной точки. Пусть эта жирная точка фиксирует какое-то уникальное состояние всей системы, т.е. будет считать, что она отражает все, что характеризует систему. Другое ее состояние будет отмечено другой точкой. Тогда можно себе предста­вить систему фазового пространства, содержащую миллионы точек; иначе говоря, любое состояние системы представляется точкой. Предположим теперь, что произошло какое-то изменение внутри си­стемы. Тогда ее состояние будет отражено новой точкой, которая (как можно себе представить) теперь стала бы светящейся, а точка, которая была светящейся до этого, теперь бы потухла. Тоща кажу­щееся движение света из точки 1 в точку 2 станет траекторией из­менения состояния системы.

Каждое событие меняет состояние системы, следовательно, траек­тория будет непрерывна. Но мы можем отличить состояния, которые поддерживают гомеостаз системы, от тех, которые его не обеспечи­вают. Давайте тогда соберем точки, представляющие устойчивое со­стояние системы, в одну группу и очертим ее границы. В таком случае траектория изменения состояний системы должна переме­щаться внутри нашего контура. Если траектория выйдет за его пределы, то система выйдет из состояния гомеостаза.

Если две такие устойчивые системы объединить, то можно будет реализовать концепцию их совместного гомеостаза (что эквивалент­но условию метасистемы, состоящей из двух систем), и тогда можно себе представить их метауправляемую работу. Она работает как самозапрещающая система, представленная на рис.26.

Предположим для начала, что каждая из них как первичная рабо­тает в условиях местного гомеостаза, так что траектория изменения состояния каждой из них находится внутри ее собственной области.

Рис.26. Самозапрещающий гомеостаз типа предложенного Эшби, осуществляемый двумя любыми зонами, изображенными на рис.25. Каждая точка отображает общую конфигурацию системы. Точки в окружностях представляют состояние системы, удовлетворяющее требованиям. Обе системы находятся в равновесии, поскольку тра­ектория каждой (сплошные линии) остаются внутри кольца

Предположим далее, что сообщения, передаваемые по линиям А и В, не несут информации о состоянии каждой из систем в данный и следующий моменты (эти каналы связи не располагают требуемым для этого разнообразием); они просто подтверждают наличие гоме­остаза. Это означает, что, когда одна система взаимодействует с другой, она распознает состояние, являющееся нормальным для их сосуществования. Несколько таких состояний показано тонкими ли­ниями на рис.26.

Таким образом, это позволяет двум системам обмениваться сведе­ниями друг с другом относительно, очевидно, большого числа состо­яния дел без нарушения закона о требуемом разнообразии и без на­рушения требований теории о емкости каналов связи. Тогда наша математическая модель реально предлагает способ, благодаря кото­рому каждая система сможет узнавать о состоянии другой, не вникая в ее дела, а только распознавая, что другая находится в нормальном рабочем состоянии. Но что же тогда случится, если одна из систем перестанет нормально функционировать, когда ее траекто­рия выйдет за область гомеостаза и когда, следовательно, эти взаимодействующие системы будут плохо сочетаться? Ответ таков: тогда каждая система поведет себя так (конечно, при достаточном разнообразии),как будто одна управляет другой.

Этот акт метауправления, по-видимому, срабатывает следующим образом. Вместо того чтобы по линии А передавалось сообщение о гомеостазе, по ней будет передано сообщение об отсутствии гоме­остаза, как только траектория А выйдет из области устойчивости. Такое сообщение вызовет изменения состояния второй системы, ко­торые покажут изменения в их взаимоотношениях, общие для обеих систем. Влияние этого изменения на траекторию А (поскольку систе­мы спарены) вызовет новые изменения потока А и, следовательно, изменит его траекторию. Такой процесс является итерационным в цепи метауправления и будет продолжаться до тех пор, пока не при­ведет к изменению через промежуточные состояния вновь к гоме-остазу, и тогда вновь все успокоится.

Отметим прежде всего, что рестабилизация потока А под влияни­ем метауправления В может занять длительное время. Действитель­но, если система А поведет себя несколько беспорядочно как внут­ренняя система, то может потерять управление над своим собствен­ным гомеостатическим равновесием быстрее в этом очевидно случай­ном процессе проб и ошибок, чем с ним справится его управляющее устройство для восстановления равновесия. Аналогичные ситуации на фирме и в особенности в системе государственного управления читатель может вспомнить сам. Вторая трудность состоит в том, что. изменяя свое собственное состояние для обеспечения А необходимым разнообразием средств управления, система В может непреднамерен­но вывести разнообразие собственного состояния за пределы своего кольца устойчивости, т.е. потерять управление над своим внутрен­ним балансом и генерировать указание "выйти за пределы собствен­ного гомеостаза". Тогда обе системы потеряют управление — воз­никнет классическая ситуация рыскания.

Теория Эшби в ее первоначальном изложении, по-видимому, уязвима в этих двух возможностях. Я лично посвятил многие годы экс­периментированию с системами подобного сорта. Во-первых, есть математическая модель такой парной системы (относящаяся к так называемым "бумажным машинам"). Во-вторых, были созданы дей­ствующие машины, разработанные для изучения этого явления (не­много напоминающие "деревянно-медную" машину, описанную в первой части книги). В-третьих, во всякой фирме действуют ее внутренние социальные системы. Во всех трех случаях обнаружива­ется, что проблема должна изучаться в обратном порядке. Все три системы не обладают требуемым разнообразием, адекватной мощно­стью каналов связи и достаточным временем, чтобы достичь гоме­остаза на этом метауправляющем уровне простым перебором вариантов, хотя формально такой процесс обязан был привести к желаемой цели. Я понял, как модифицировать все эти эксперимен­тальные подходы, изучая работы Уоддингтона по генетике (посколь­ку эволюция встретилась точно с такой же проблемой — проблемой скорости, с которой, вероятно, может происходить приспособление). Случайные мутации, впервые рассмотренные Дарвиным, должны были сработать, но мои расчеты (см. мою книгу Decision and Control) показали, что такой эволюционный механизм не располага­ет ни достаточным разнообразием, ни емкостью каналов связи и прежде всего временем. Несмотря на вечность, которой располагала эволюция, ее, по-видимому, не хватило бы для создания столь хоро­шо адаптированных существ, живущих сегодня, если бы процесс ог­раничился — "пусть будут мутации, а там посмотрим, кто выжи­вет". Здесь, следовательно, должен быть более совершенный меха­низм, поддерживающий тенденцию к большей выживаемости, сокра­щающий потери времени, а возможно, даже разрушающий циклич­ность развития.

Там, где Уоддингтон говорит о "эпигенетическом пейзаже" в его теории эволюции решения этой проблемы, я ввел алгедонод в тео­рию анастомотик ретикулума. В обоих случаях идея состояла в том, что движение по траектории (как она здесь определена) меняет ус­ловия вероятности при движении по этому пути так, чтобы послед­ний можно было использовать снова. В качестве критерия здесь, ко­нечно, выступала скорость успешной адаптации — то, что инженеры называют минимизацией времени релаксации системы. Если такая траектория сможет найти естественный путь возврата на свой цикл, то такой путь облегчит решение проблемы на будущее. Если он вой­дет в зону фазового пространства, из которого вернуться обратно бу­дет трудно и на это уйдет много времени, то вероятность подобной ситуации становится все меньше и меньше. Это означает, что явно неструктурированное фазовое пространство системы, для которого мы до сих пор допускали существание одного организованного ком­понента (первичная окружность), будет постепенно увеличиваться в организационной структуре так, что другие наборы точек, кроме тех, которые свидетельствовали о гомеостатическом состоянии, будут группироваться вместе как самоорганизующиеся и будут предназна­чены, чтобы показать дорогу "домой"; но в реализации такого про­цесса возникнут трудности.

Все перечисленное нашло свое отражение в математической модели 1960 г., и тогда же были проведены различные эксперименты с ней на ЭВМ на нескольких фирмах. Их идея сводилась к тому, что­бы использовать этот важнейший переключатель как средство уп­равления системой через шесть пар линий связи между четырьмя главными областями ответственности высшего руководства, указан­ного л схеме на рис.25. Согласно этому рисунку каждая группа уп­равляется тремя другими и процесс согласования результатов по всем шести равнозначным показателям осуществляется как синхрон­ный процесс обучения. Более подробно эта тема будет обсуждаться в третьей части. Пока же следует сделать еще одно замечание.

Поскольку алгедонод реально работает, поскольку наша индивиду­альная система спешит справиться с обеспечением как внутренней стабильности, так и со сверхстабильностью корпорации, поскольку она осуществляет распознавание и согласование, вовлекая анастомотик ретикулум, важнейший переключатель будет подвергаться опасности потерять свою гибкость и избирательность. Он начинает вести себя по-своему. Можно наблюдать такое в любой социальной системе: это стремление к стереотипу поведения, к появ­лению запретов, недостаточной гибкости как следствие слишком большого приспособления. Мы знаем примеры тому в эволюции как сверхспециализацию живых существ, приведшую к их исчезнове­нию. Мы наблюдали это на примерах фирм, которые "знали свое де­ло" настолько хорошо, что переставали признавать появление новых технологий или изменений характера интересов потребителей их продукции.

Обратившись теперь к мозгу, который служит основанием нашей модели, мы сразу же увидим, в чем тут дело. Уже говорилось, что мозг фактически может уснуть в результате срабатывания всех его фильтров и саморегулирующих устройств, говорилось также, что он может перестать бдительно следить за состоянием организма в ре­зультате слишком большой загрузки организационными распоряже­ниями и самоорганизацией. Мы знаем также, что решение этой про­блемы связано с деятельностью параллельной афферентной системы, особенностью деятельности алгедонических фильтров и распределе-нием по множеству каналов идущих вверх сообщений в систему 5. Все это было названо восходящей частью ретикулярной формации как главного элемента системы 4.

Теперь мы можем задаться вопросом о том, как в действительно­сти работает система передачи информации наверх. Нетрудно пред­ставить себе формальный управленческий аналог параллельно дейст­вующей системы каналов передачи сведений вверх: для этого необ­ходимо отделить часть информации, "докладывающей" о состоянии организма, и обрабатывать эти данные в специальных фильтрах, пропускающих статистически важные сведения, как об этом говори­лось в предыдущих главах. Вместо того чтобы собирать общую ин­формацию о деятельности различных частей фирмы и обобщать ее с целью упрощения представления для высшего руководства о состоя­нии дел фирмы, следует проявлять весьма высокую избирательность. Конечно, в какой-то форме обобщенные показатели должны подго­тавливаться так же, как это делается в человеческом организме, и в фирме они должны соответствовать требованиям общего руководства и даже Уставу корпорации. Но система передачи сведений наверх, основываясь на теории вероятности, должна измерять статистиче­ские отклонения как источники неприятностей, где бы они ни воз­никали. Синапсы должны тогда передавать такие данные дальше, действуя как алгедонод до тех пор, пока система 4 не сработает как важнейший переключатель с тем, чтобы привлечь внимание соответ­ствующих людей или органов руководства. Все это также нуждается в специальной организации, обеспечивающей поступление наверх входной информации. Система должна располагать определенной властью...

Какой властью точно? Как восходящая ретикулярная система и ее реакция пятого уровня в коре головного мозга изменит положение вещей для получения радикально отличающегося поведения всего организма? Ответ оказывается двухступенчатым. Во-первых, они должны вмешиваться быстро и решительно, сохраняя общую обста­новку в "организме" корпорации. Состояние организма или его орга­нов является показателем его напряженности и, следовательно, его готовности действовать быстро. Когда мы спим, напряженность мус­кулатуры падает, конечности согнуты, а мускулатура шеи расслаб­лена. Пробуждение организма означает немедленный подъем его то­нуса путем, как говорилось, специальных мероприятий, когда начи­нается поступление гормонов для активизации всех цепей обратной связи, ответственных за готовность к действию, за изменение поро­гов срабатывания синапсов, нейронов и других устройств. Можно ви­деть, как это происходит в управленческих ситуациях, но, как мы знаем, в большинстве случаев скорость реакции слишком мала. В производственных ситуациях система активизации обычно срабаты­вает хорошо, когда делу грозит нечто вроде катастрофы. Во всяком случае, если взрывается или обваливается дорогой или опасный для окружающих завод, можно поднять с постели всех его работников и руководителей. Когда перед руководителями фирмы встает проблема ее дальнейшего существования или безжалостного ее поглощения, необходимые меры могут приниматься очень быстро. Однако когда большой угрозы нет, могут потребоваться месяцы для того, чтобы сработал механизм алгедонического характера приведения в дейст­вие руководства фирм или правительственных органов. Но в боль­шинстве случаев будет уже поздно, и, кроме того, нужны формаль­ные процедуры для изменения ситуации. Это подтверждает сущест­вование системы возбуждения в управлении, но порог ее срабатыва­ния установлен так высоко, что она срабатывает только при чрезвы­чайных обстоятельствах и тогда, когда они плохо или благополучно закончились.

Вторая часть ответа сводится к тому, чтобы отметить действитель­ный смысл столь кардинальных изменений внутреннего состояния нашей системы на теоретическом уровне кибернетического мышле­ния. Речь идет о перепрограммировании всей системы управления. Это означает выключение ранее действующей системы управления и включение другой системы. Было бы тривиальным заявить, что раз­личные реакции будут осуществляться быстрее, что активность уп­равления фирмой должна быть повышена, что должно быть добавле­но адреналина или уменьшено количество ингибиторов — все эти различные предложения направлены на изменение скорости. Такие предложения годятся, когда мы думаем о необходимости привести наше поведение в соответствие с текущей ситуацией. Но в случае возбуждения и в общей алгедонической ситуации скорость реакции изменяется настолько плавно, что более подходящим является рас­смотрение возбуждения в качестве побочной функции. Но если дело требует полного перепрограммирования, то ясно, что у нас нет вре­мени на экспериментирование с модифицированными программами. Нужно, чтобы такие программы были уже готовы, чтобы можно бы­ло быстро выбрать и использовать ту, которая сейчас необходима.

Изменения электрической активности мозга, наблюдаемые в мо­мент активизации организма, подтверждают наше описание. Более того, то, чему мы научились при создании больших систем, в осо­бенности предназначенных для космоса, также подтверждает это. Система навигации, которая с успехом выводит ракету на еекосми­ческий курс, выключается в конце полета, но включается другая, предназначенная специально для его завершения. Более близкой по аналогий к обсуждаемому нами предмету была бы "кризисная" про­грамма, включаемая для замены "программы нормальной работы" любого автоматического устройства, сколь бы обычным оно ни каза­лось.

Тому множество примеров. Представьте себе, например, подготов­ленную производителем инструкцию о переналадке системы цент­рального отопления или даже автомобиля. Все они — артефакты де­ятельности восходящей части ретикулума.

Вероятно, наиболее очевидным аналогом подобных мер управле­ния является деятельность гражданских ведомств для защиты от чрезвычайных обстоятельств. Когда какая-нибудь эпидемия достиг­нет известных пропорций, объявляются всякие "предупреждения" и "срочные меры", направленные на перепрограммирование деятель­ности медицинских служб в борьбе с нетипичным состоянием систе­мы. В следующей части мы должны рассмотреть, как ввести для об­щих целей управления подобные мероприятия в систему 4.