КАССИРЕР (Cassirer) Эрнст (1874—1945) — не­мецкий философ и культуролог. 2 страница

и статус закона перехода количественных изменении в качественные и обратно". Появление и развитие сово­купности математизированных эмпирических наук, ос­нованных на процедуре измерения количественных па­раметров вещей и явлений, на соотнесении и сопостав­лении этих параметров с качественными характеристи­ками элементов бытия, сохраняют и актуализируют фи­лософскую значимость категорий "качество" и "количе­ство".

A.A. Грицанов

КИБЕРНЕТИКА [древнегреч. kybernetike (techne) — "искусство управления"] — отрасль знания, суть кото­рого была сформулирована Винером как наука "о связи, управлении и контроле в машинах и живых организ­мах..."

КИБЕРНЕТИКА [древнегреч. kybernetike (techne) — "искусство управления"] — отрасль знания, суть кото­рого была сформулирована Винером как наука "о связи, управлении и контроле в машинах и живых организ­мах..." в книге "Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине" (1948). В 1959 академик А.Н.Кол­могоров писал: "...Сейчас уже поздно спорить о степени удачи Винера, когда он... в 1948 году выбрал для новой науки название кибернетика. Это название достаточно установилось и воспринимается как новый термин, ма­ло связанный с греческой этимологией. Кибернетика за­нимается изучением систем любой природы, способных воспринимать, хранить и перерабатывать информацию и использовать ее для управления и регулирования. При этом кибернетика широко пользуется математическим методом и стремится к получению конкретных специ­альных результатов, позволяющих как анализировать та­кого рода системы (восстанавливать их устройство на основании опыта обращения с ними), так и синтезиро­вать их (рассчитывать схемы систем, способных осуще­ствлять заданные действия). Благодаря этому своему конкретному характеру кибернетика ни в какой мере не сводится к философскому обсуждению природы целесо­образности в машинах и философскому анализу изучае­мого ею круга явлений...". К. возникла на стыке матема­тики, логики, семиотики, физиологии, биологии, социо­логии (до этого слабо связанных между собой), и с нача­ла 1950-х (наряду с физикой, химией и биологией) ста­ла оказывать существенное влияние на развитие миро­вой науки. Тектология (всеобщая организационная на­ука) Богданова (СССР, 1920-е) предшествовала К. у Ви­нера (как минимум, в ее системной части; причем в сво­их работах Богданов применял лишь качественные мето­ды). Для К. центральное значение имеет понятие "ин­формация", которая, по Винеру, является обозначением "... содержания, полученного из внешнего мира в про­цессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств...". Т.е. для Винера информация — это знание, имеющее одну ценностную меру по отноше­нию к внешней среде (семантика) и другую ценностную меру по отношению к накопленным получателем знани-

ям, целям познания (прагматика). При этом Винер ин­терпретировал любую информацию, вне зависимости от ее конкретного содержания и назначения, как выбор между двумя или более значениями, наделенными изве­стными вероятностями (селективная концепция инфор­мации), что позволило начать исследования всех про­цессов при помощи разработанного им единого аппара­та математической статистики (откуда берет начало идея о К. как общей теории управления и связи — пер­вое основание К.). В К. "связь" — это процессы воспри­ятия информации, ее хранения и передачи; "управле­ние" — это процессы переработки воспринятой инфор­мации в сигналы, корректирующие функционирование кибернетической системы. Если система в состоянии са­мостоятельно воспринимать и применять информацию о результатах своего функционирования, то такая систе­ма обладает средствами обратной связи, причем перера­ботку такого рода информации в сигналы, корректирую­щие функционирование системы, в К. называют "кон­тролем (регулированием)". Осуществляющие связь, уп­равление или контроль элементы кибернетической сис­темы рассматриваются в К. исключительно как носите­ли (преобразователи) информации. Определяющее зна­чение имеет в К. понятие "количество информации" (ко­личество выбора), введенное в явной форме основопо­ложником теории информации К.Э.Шенноном. Количе­ство информации (по Винеру — отрицательная энтро­пия) является, как и количество вещества, и количество энергии, одной из фундаментальных характеристик яв­лений природы. Второе основание К.,— интерпретация ее Винером как теории организации, теории борьбы с мировым Хаосом, с возрастанием энтропии. Колмого­ров писал: "...С точки зрения кибернетики, конкретная материальная природа хранящих, передающих или пе­рерабатывающих информацию элементов кибернетиче­ской системы, как и количество затрачиваемой на их ра­боту энергии, являются подчиненными обстоятельства­ми. В процессе эволюции живых организмов возникли тончайшие механизмы хранения огромного количества информации в ничтожных объемах памяти (например, механизм наследственности, сохраняющий в одной клетке весь запас видовых признаков взрослого орга­низма), а также механизмы, способные воспринимать и перерабатывать огромное количество новой информа­ции с ничтожной затратой энергии (например, механиз­мы памяти и мышления в коре головного мозга)...". Функционирующий элемент кибернетической системы воспринимает информацию из внешней среды и приме­няет ее для выбора адекватного поведения. По Винеру, информация никогда не создается, она только передает­ся и принимается, но при этом искажается "шумом" (по­мехами) на пути к объекту и внутри его; и для этого объ-

екта может быть потеряна. Борьба с энтропией — это борьба с "шумом", искажением информации (выступа­ющим как бы "семантической сущностью" материи, ко­торая при этом отождествляется с одновременно взаи­модействующими веществом, энергией, информацией и знаниями, которые все находятся во взаимопереходах из одного в другой в соответствии с законами сохранения; причем в этих взаимодействиях вещество выступает "носителем" знания, а энергия выступает "носителем" информации). В К. постулирован принцип единства ин­формации и управления (базисно важный для анализа сущности процессов, протекающих в самоорганизую­щихся технических и биосоциальных системах). Винер полагал, что процесс управления в таких системах явля­ется процессом переработки некоторым центральным устройством информации, получаемой от сенсор-рецеп­торов (источников первичной информации) и передачи ее туда, где она будет восприниматься как требование выполнения определенного действия. По завершении этого действия сенсор-рецепторы приводятся в готов­ность к передаче информации об изменении ситуации для исполнения следующего управленческого цикла. Главная роль в движении информации по системе и дан­ном циклическом алгоритме управления принадлежит содержанию информации, передаваемой сенсор-рецеп­торами и центральным устройством. В связи с этим Кол­могоров писал, что "... регулирующие механизмы второ­го порядка, которые накапливают информацию о резуль­татах деятельности того или иного управляющего или регулирующего механизма первого порядка, способны использовать эту информацию для целесообразного из­менения устройства и способа действий этого механиз­ма первого порядка. Классическим образцом такого ре­гулирования второго порядка является механизм выра­ботки условных рефлексов. Над системой уже установив­шихся, выработанных рефлексов, т.е. связей между внеш­ними раздражителями и реакциями организма, здесь гос­подствует механизм выработки новых рефлексов. Вход­ными сигналами для этого механизма являются "под­крепления", получаемые в случае соответствия реакции нуждам организма, и "торможения" — в случае несоот­ветствия...". Категория "управление" является базисной категорией К. Все другие категории субординированы (координированы) этой категорией. (Необходимо отме­тить, что существует подход к К. как к науке, изучающей способы создания, раскрытия строения и тождественного преобразования алгоритмов, описывающих процессы уп­равления, протекающие в действительности.) Смысл ка­тегории "управление" в К. может быть раскрыт только че­рез более общие категории структуры и функции, при­чинности и целесообразности и других "невнутренних" категорий К. В общем случае управление в кибернетиче-

ской системе представляет собой цикл, совершаемый в контуре информационных обменов, состоящего из орга­на управления, каналов прямой и обратной связи. Уп­равляющие воздействия представляют собой информа­цию управления (информацию о дальнейших надлежа­щих действиях объекта управления). Сведения о состо­янии объекта и другие данные, поступающие от объекта органу управления, являются информацией состояния. Фактически управление — это совокупность процесса сбора, обработки, преобразования и передачи информа­ции для осуществления целенаправленного функциони­рования любой кибернетической системы, которая должна осуществлять такие процессы и включать в себя исполнителя, источник-накопитель энергии, источник и приемник сигналов, систему передачи сигналов от ис­точника к исполнителю. В предельном состоянии кибер­нетическая система полностью неопределенна с макси­мумом энтропии. В процессе функционирования систе­мы, при потреблении ею энергии она потребляет инфор­мацию, уменьшающую разнообразие (неопределен­ность) и делающая поведение системы предсказуемым; энтропия уменьшается. Поступление информации поз­воляет управлять кибернетическими системами. Ин­формация уменьшает разнообразие, а это — главный метод регулирования. Наличие в кибернетической сис­теме помех в каналах информационных обменов ("шу­ма") ведет к увеличению разнообразия (энтропии), не увеличивая содержания информации. Если энтропия кибернетической системы возрастает, то система дегра­дирует. Для противодействия деградации в кибернети­ческую систему за счет затрат энергии вводят негэнтропию (дополнительную информацию), т.к. естественным состоянием любой системы, обладающей способнос­тью изменять свои стохастические характеристики, яв­ляется рост энтропии (потеря информации). Условия осуществимости управления: 1) детерминированность (наличие причинно-следственных связей между компо­нентами) системы; 2) динамичность системы; 3) нали­чие управляющего параметра, воздействием на кото­рый возможно изменять направление трансформаций; 4) свойство усиления (способность системы претерпе­вать существенные пространственно-временные и/или энергетические трансформации под воздействием ма­лых изменений управляющего параметра). Т.к. системы имеют протяженность в пространстве, то Г) воздействие управляющего параметра и трансформация системы разнесены во времени; 2) управляющий параметр и объ­ект управления имеют различную физическую природу; 3) в подсистемах управления производится хранение, преобразование и передача управляющей информации. Содержание процесса управления характеризуется це­лью управления — гомеостазисом — уравновешивани-

ем системы с трансформирующейся внешней средой, эффективным противодействием деструктивным воз­действиям внешней среды для стабилизации жизненно важных параметров кибернетической системы. Эффек­тивными считают кибернетические системы, которые для достижения одинаковых целей применяют мини­мальное количество информации. Все остальные систе­мы аналогичного назначения — информационно-избы­точны. Существует непосредственная связь между уп­равлением и превращением энергии: по Г.Н.Алексееву, "...управление сводится к изменению потока энергии то­го или иного вида в различных системах... Активное воздействие человека на природу, т.е. труд, возможно рассматривать как управление энергетическими потока­ми внешней природы, причем источником энергии для этого служит сама природа, а трудовая деятельность со­вершается только тогда, когда энергии получается боль­ше, чем затрачивается...". П.Г.Кузнецов утверждает, что "такой механизм обмена возможен, если внутри челове­ческого организма имеется логическое управляющее ус­тройство, которое работает по следующей программе: 1) "запоминает" физическую последовательность мышеч­ных движений; 2) "вычисляет" полную величину затрат энергии на них; 3) "запоминает" последовательность ре­зультатов воздействия на природу; 4) "вычисляет" эф­фективность трудового процесса; 5) производит "логи­ческую" операцию: принимает программу последова­тельности движений, если эффективность выше сред­ней, и отвергает, если ниже...". Г.Н.Алексеев отмечает при этом, что "...по такой программе в принципе воз­можно построить... действие любого устройства, кото­рое ведет активный поиск оптимального режима управ­ления, описывается подобной программой и имеет ко­нечной целью экономию расходования энергии. Следо­вательно, общественная деятельность людей в процес­се производства есть неэквивалентный обмен энергией с природой, в результате которого должен увеличить­ся энергетический бюджет общества (или, соответст­венно, негэнтропия)...". По Л.Бриллюэну, главный кри­терий кибернетических систем — их энергоэнтропий­ная эффективность, т.е. отношение увеличения негэнтропии (приобретенной информации) к увеличению энт­ропии во внешних системах (источниках энергии). На современном этапе развития К., в состоявшихся как на­учное направление работах по созданию искусственно­го интеллекта (кибернетического разума), обнаружива­ется спектр самых разнообразных взглядов на возмож­ность построения рассуждающих систем, основанных на знаниях. Рассматривая возможность создания искус­ственного интеллекта (кибернетического разума) на ос­нове кибернетического моделирования, необходимо отметить то, что в К. моделируются только функции

мозга, поддающиеся логической обработке (т.е. связан­ные с получением, обработкой и выдачей информации). Все остальные самые разнообразные функции человече­ского мозга остаются за рамками К. Например, многие понятия К. антропоморфны: на кибернетические систе­мы перенесены (правомерно или нет) понятия цели, вы­бора, решения, условного рефлекса, памяти и др. Одна­ко "... существуют такие функции человека, которые не могут выполняться компьютерами. И это объясняется не ограниченностью их возможностей, а тем, что такие чувства, как уважение, понимание и любовь, попросту не являются техническими проблемами..." (J.Weisen­baum). Общепризнано, что единственным субъектом мышления пока является человек, вооруженный всеми средствами, которыми он располагает на данном уровне своего развития. В число этих средства входят киберне­тические машины, в которых материализованы резуль­таты человеческого труда. Человек будет передавать ма­шине лишь некоторые функции, выполняемые им в про­цессе мышления. В аргументации против возможности создания искусственного интеллекта (кибернетического разума) фактически наличествует указание на спектр действий мышления, которые неспособна выполнить никакая кибернетическая система. Человек есть не толь­ко природное существо, его основные характеристики — продукт социального, а не чисто биологического раз­вития. Следовательно, мышление человека не может развиваться в изоляции, для этого необходимо, чтобы человек был включен в общество. Во-первых, для воз­никновения мышления необходимо наличие языка, что возможно лишь в обществе. Во-вторых, с кибернетиче­ской точки зрения "разумность" системы определяется количеством обрабатываемой в ней информации, поэто­му система в информационно-бедной среде не может стать достаточно "разумной". В направлении искусст­венного интеллекта (кибернетического разума) боль­шинство исследователей под интеллектом понимают спектр способностей любой кибернетической системы к достижению одной из множества возможных целей во множестве разнообразных сред. Знания в К. дифферен­цируют от интеллекта так, что знания — это полезная информация, накопленная и сохраненная кибернетичес­кой системой в процессе ее деятельности, а интеллект — это определяющая способность кибернетической систе­мы предсказывать состояния внешних сред в ассоциа­ции с возможностью преобразовывать любое предсказа­ние в адекватную реакцию, ведущую к заданной цели. Логическая машина отличается от мозга человека тем, что не может иметь сразу несколько взаимоисключаю­щих программ деятельности. Мозг человека всегда их имеет, поэтому-то он и представляет собой "поле битвы у людей святых" или же "пепелище противоречий у лю-

дей более обычных". Кибернетические устройства про­являют себя тем лучше, чем больше точности, алгорит­мизации требует задание, их происхождение от цифро­вых компьютеров мстит за себя. Если ситуация чрезмер­но усложняется, а количество новых факторов слишком возрастает, то робот теряется. Человек старается опе­реться на догадку (приближенное решение) и ему это иногда удается, а робот этого не умеет. Он должен все учесть точно и ясно, и если это невозможно, то он чело­веку проигрывает. Однако в опасной ситуации робот не "теряет головы", так как он не ощущает страха и угроза гибели ему безразлична. В таких ситуациях самооблада­ние может компенсировать нехватку интуиции. Робот пытается овладеть ситуацией до последнего мгновения, даже тогда, когда он видит, что проиграл. Хотя с точки зрения людей это иррационально, с точки зрения робота это всего лишь логично, ибо он так решил. Творческих способностей у роботов мало, так как они неотделимы от интуиции (Лем). Реализация действительно искусст­венного интеллекта будет возможна, если системы, ос­нованные на знаниях, начнут осмысленно (в человечес­ком понимании) обрабатывать упаковки знаний, постро­енных для множества проблем, в принципе недоступ­ных мышлению человека. При решении спектра про­блем, возникающих в процессе построения эффектив­ных форм и средств информационного обмена, возника­ет необходимость решения проблемы однозначной объ­ективации знаний — размещения фрагментов знаний в интегрированных упаковках, в которых они смогут пе­ремещаться по каналам информационного обмена, Тако­вой упаковкой может быть фраза любого языка, книга, изображение, гипертекст и др. Для всех видов упаковок общим является то, что в любых условиях они должны поддерживать "семантическую безопасность" разме­щенных знаний, которые, кроме этого, должны быть декларативными и способными к выводу знаний повы­шенной общности из упакованных структур связей-от­ношений и понятий. Получатель и отправитель таких упаковок должны применять единую систему правил их объективации и восприятия — формализм объектива­ции знаний (естественным человеку формализмом яв­ляется устная речь и письменность). В языковой фор­ме возможно выражение не всякого знания, знание же, невыразимое в лингвистических конструкциях, не включается в процессы информационных обменов. При помощи естественного языка как одной из форм объективации знаний осуществляется человеческое общение, при этом одному и тому же фрагменту знания придаются различные вербальные и/или текстовые формы. В направлениях научного знания построены лингвистические редуценты (сужение языка естествен­ного; при этом необходимо особо выделить язык мате-

матики как основу изложения систем знаний в естество­знании; свой язык имеют философия, физика и др.). Применение лингвистических редуцент существенно повышает надежность процессов информационного об­мена при одновременном снижении вероятности некор­ректного толкования передаваемой информации. Опре­деляющими достоинствами лингвистических редуцент являются снятие смысловой многозначности естествен­ного языка, привносящей семантический "шум" в кана­лы информационного обмена, и возможность построе­ния стандартизированных упаковок фрагментов знаний. Обобщающий характер кибернетических идей и мето­дов, задача обоснования таких исходных понятий К., как "информация", "управление", "обратная связь" и др., требуют выхода в более широкую, философскую об­ласть знаний. К., достижения которой имеют исключи­тельное значение для исследования познавательных процессов, по своей сущности и содержанию фактичес­ки входит в современную теорию познания. Исследова­ние методологического и гносеологического аспектов К. способствует решению философских проблем понима­ния простого и сложного, количества и качества, необ­ходимости и случайности, возможности и действитель­ности, прерывности и непрерывности, части и целого. Большой важности философский результат К. заключа­ется в том, что ряд функций мышления, ранее считав­шихся исключительной прерогативой живого мозга че­ловека, оказался воспроизводимым в кибернетических устройствах. (См. также Виртуальная реальность, Ви­нер.)

C.B. Силков

Дата добавления: 2014-12-16