Научные достижения

Американский кибернетик Уильям Росс Эшби считает, что «в любой изолированной системе развиваются свои формы жизни и разума». Свой вывод он сделал на основе наблюдения за работой кибернетических машин. Но ученым пока не ясны причины, которые заставляют любую систему самоорганизовываться.

Согласно общей теории Форекс, в природе действует не один, а целых два противоположных принципа – отталкивания и притяжения, установления равновесия и его нарушения, уменьшения порядка и его увеличения. Принцип притяжения, нарушения равновесия, увеличения порядка ответственен за явления самоорганизации.

Таким образом, прав, конечно, Эшби. К правильному выводу его привела здоровая логика, позволившая преодолеть искусственные барьеры, возведенные энтропией.

Профессор кибернетики и психиатрии Иллинойского университета Уильям Росс Эшби говорил, что "…если биология призвана изучить и понять подлинно сложные системы, то этому должны соответствовать применяемые ею методы". Такие методы реализуются общей теорией систем, позволяющей изучить недоступные глазу наблюдателя ритмы клеточных преобразований.

Закон необходимости разнообразия (закон Эшби):

При создании проблеморазрешающей системы необходимо, чтобы эта система имела большее разнообразие, чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать такое разнообразие. Иначе говоря, система должна обладать возможностью изменять своё состояние в ответ на возможное возмущение; разнообразие возмущений требует соответствующего ему разнообразия возможных состояний. В противном случае такая система не сможет отвечать задачам управления, выдвигаемым внешней средой, и будет малоэффективной. Отсутствие или недостаточность разнообразия могут свидетельствовать о нарушении целостности подсистем, составляющих данную систему [1].

Теорема Эшби: У системы тем больше возможностей в выборе поведения, чем сильнее степень согласованности поведения ее частей (т.е. в чем большей степени ее можно назвать системой).

Уильям Росс Эшби на Аллертоновском симпозиуме задал вопрос: «Как быть с изменениями, которые произошли миллиард лет назад и привели к тому, что бесчисленные атомы углерода, рассеянные в небольших молекулах двуокиси углерода, метана, карбонатов и т. д., сталкивались до тех пор, пока не образовали белков, а затем не сформировали те крупные активные глыбы плоти, которые мы называем сегодня «животными»? Может ли современная теория систем сказать что-нибудь по этому поводу?»

На это Эшби отвечает: «Она может многое сказать, и в том числе нечто такое, что решительно противоречит всем высказываниям по поводу эволюции. В прошлом обычно предполагалось, что происхождение жизни – редкое и странное явление, а затем делались попытки показать, как же оно всё-таки могло произойти. Учёные пытались доказать, что есть какой-то путь перехода от двуокиси углерода к аминокислоте, от неё – к белку, а затем, через естественный отбор и эволюцию, – к разумным существам. Я утверждаю, что такие поиски совершенно ошибочны. Справедливо как раз обратное – каждая динамическая система даёт начало своей собственной форме разумной жизни и является в этом смысле самоорганизующейся». Жизнь может быть и кремниевой, и электронной, и какой угодно по «материалу», но законы её возникновения одинаковы. «Мы долго не понимали этого факта по той причине, что до недавнего времени не имели опыта обращения с системами средней сложности…. С цифровой машиной… мы можем теперь начинать задумываться над системами, достаточно простыми, чтобы их можно было понять в деталях, и притом достаточно богатыми свойствами, чтобы давать пищу для размышлений. С их помощью мы сможем убедиться в справедливости утверждения о том, что каждая изолированная детерминированная динамическая система, подчиняющаяся неизменяющимся законам, создаёт «организмы», приспособленные к «окружающей среде».

Доказательством этого является то, что все системы в природе стремятся к равновесию. Например, карандаш, уравновешенный на своем квадратном основании, может быть устойчивым относи­тельно D, если D есть смещение на 1° от вертикали, но неустойчивым относительно Е, если Е есть смещение на 5°. Сказать о системе, что она находится в состоянии устойчивого равновесия, можно только в том случае, если указано некоторое до­статочно определенное множество смещений D. Если они указаны явно, D определено полностью. Часто си­стема считается устойчивой в предположении, что воз­мущения лежат внутри определенной области. Важно лишь помнить, что в необычных случаях, например в биологических системах, точное указание возмуще­ний D и рассматриваемого состояния равновесия а мо­жет быть необходимо для точности исследований.

Интересным примером устойчивости служит так на­зываемая «каузалгия», при которой острая боль, без какой-либо видимой причины, ощущается в нерве, кото­рый предварительно был частично разделен. Р.Гранит^[1] показал, что это почти наверное вызывается прохожде­нием в пункте повреждения нерва импульсов от двига­тельных (эфферентных) к чувствительным (афферент­ным) нервам, которое приводит к образованию цепи с обратной связью через рефлекторные центры спинного мозга. Такая цепь имеет два состояния равновесия, каж­дое из которых устойчиво: пропускающее немного им­пульсов и пропускающее максимум их. Она напоминает качание на доске с тяжелым грузом на одном конце. Та­кая доска останавливается в любом из двух крайних по­ложений, но не между ними. Больной хорошо знает, что «устойчивость» может быть либо хорошей, либо плохой, ибо одно из двух состояний удобно, а другое чрезвы­чайно болезненно

Однако если исключить часто встречающийся, но неинтересный крайний случай безразличного равновесия – раскрученная пружина, упавший камень, то придётся признать: это стремление систем постоянно остаётся неудовлетворённым – огромное число состояний не равновесны. А это значит, что, достигнув равновесия, система переходит от большего числа состояний к меньшему. То есть она совершает выбор в том смысле, что некоторые состояния ею отвергаются – те, что она покидает, а некоторые сохраняются – те, в которые она переходит. «Нам часто приходится слышать утверждение, – говорил Эшби, что машина не способна к выбору. Справедливо как раз обратное: каждая машина, стремясь к равновесию, совершает соответствующий акт выбора».

То есть она улучшает свои «жизненные условия» и саму себя – самоорганизуется, усложняется, умнеет, наконец! В ней появляется «своя» жизнь и «свой» разум» [1].

«Конкуренция между видами считается чисто биологическим явлением, тогда как на самом деле это лишь выражение более общего процесса» Пусть у нас имеется вычислительная машина, память которой заполнена случайным образом цифрами, скажем, от 0 до 9. И пусть её работа подчиняется простому, но постоянно действующему закону: цифры попарно перемножаются и крайняя правая цифра произведения становится на место первого сомножителя. Запустим машину и дадим ей «эволюционировать». Что произойдёт? По законам этого мира, чётное, умноженное на чётное, даёт чётное, а нечётное, помноженное на нечётное, даёт нечётное. Но чётное, умноженное на нечётное, даёт чётное! Поэтому после ряда смешанных встреч чётные числа имеют больше шансов выжить, то есть остаться в памяти машины. Таким образом, по мере эволюционирования системы мы увидим, как чётные числа постепенно будут замещать нечётные. И всё это происходит только из-за того, что в замкнутой системе – вычислительной машине – постоянно действовали одни и те же законы.

«Поэтому, когда мы спрашиваем, что явилось необходимым условием возникновения жизни и разума, ответом будет не «углерод» или «аминокислоты» или какие-либо другие конкретные вещи, а лишь то, что динамические законы природы были неизменными» [1].

Так формулирует Эшби причины возникновения жизни с точки зрения кибернетики. И вместе с тем это, конечно, его ответ на вопрос, что есть самоорганизация и как она получается.