Сверхновая американская фантастика, 1995 № 05-06 - Майк Коннер

Очень интересная вещь, наблюдаемая при изучении стайного поведения у боидов, в противоположность, скажем, журавлиному, — это возможность эксперимента над Искусственной жизнью, в контролируемых и воссоздаваемых условиях. Вместо того, чтобы просто наблюдать стайное поведение, ученый может теперь активно участвовать в нем. И не только в нем, после небольшого изменения параметров вы сможете изучать и поведение косяка рыб, и стада антилоп гну.

Огромная надежда, возлагаемая на исследования Искусственной жизни, в том, что она откроет ранее неизвестные принципы, непосредственно управляющие самой жизнью — принципы, придающие жизни ее мистическую силу и сложность, ее кажущуюся возможность противостоять самим законам вероятности и энтропии. И хотя даже некоторые принципы этих исследований очерчены весьма смутно, они тем не менее горячо обсуждаются.

К примеру: принцип приоритета инициативы снизу над приказами сверху. Стайное поведение довольно хорошо демонстрирует работу этого принципа. У фламинго нет плана действий. Нет никакого ведущего фламинго, раздающего непререкаемые приказы всем остальным. Каждый фламинго думает сам за себя. Чрезвычайно сложное поведение стаи фламинго возникает само собой из взаимодействий сотен независимых птиц. «Стайное поведение» состоит из многих тысяч простых действий и простых решений, повторяющихся снова и снова, влияющих на следующее в бесконечной цепочке обратной связи.

Тут включается второй принцип И-Жизни: приоритет местного управления над централизованным. У каждого отдельного фламинго есть только смутное представление о поведении стаи в целом. Фламинго просто недостаточно умен, чтобы держать в голове всю картину в целом. На самом деле, это и не нужно. Необходимо лишь стараться не задевать тех, что летят у твоего крыла, а об остальном можно забыть.

Еще один принцип: приоритет простых правил над сложными. Вся сложность стайного поведения, хотя оно и вполне реальное, творится за пределами мозга фламинго. Отдельная птица не имеет умозрительного представления о грандиозном воздушном балете, в котором она принимает участие. Фламинго доступны только простые решения, но ему и не нужно решать сложных задач, требующих большой памяти или планирования. Простые правила позволяют созданиям, даже таким тупым, как рыбы, справляться со своей работой не просто успешно, но и гладко и грациозно.

И, наконец, самый основной принцип И-Жизни, а также, пожалуй, самый туманный и научно-противоречивый: приоритет возникающего поведения над предопределенным. Фламинго перелетают с их гнездовий на кормежку день за днем, год за годом. Но они никогда не используют один и тот же маршрут дважды. Эти птицы добираются до места обязательно, с предопределенностью падающего камня; но форма и структура стаи будут изменяться каждый раз. Их летный порядок абсолютно непостоянен, у них нет пронумерованных мест по рядам или назначаемых постов, или команд. Их упорядоченное поведение просто возникает, как бы прорастая из каждого зерна времени.

У муравьев тоже нет установленных правил. Они-то и стали тотемными животными Искусственной Жизни. Муравьи настолько «умны», что у них есть огромные сложные сообщества со своим институтом рабства, с тлеводческим сельским хозяйством. Но отдельный муравей, по сути, очень несообразителен.

Энтомологи утверждают, что каждый муравей в действительности может производить от пятнадцати до сорока действий. Но если они производят их в нужное время, в ответ на верное воздействие и переходят от одного действия к другому, когда приходит нужный сигнал, тогда муравьи как группа могут творить чудеса.

По всему миру есть муравейники. В них во всех живут муравьи, но все по-разному; нет даже двух идентичных муравейников. Это потому, что при их постройке применяются принципы инициативы сверху и возникающего поведения. Муравейники строятся без малейшего намека на планирование или разумность. Муравей может почувствовать инстинктивную нужду оградиться от солнечного света. Он начинает поднимать кусочки земли и выкладывать их рядком. Другие муравьи, увидев первого за работой, присоединяются; это принцип И-Жизни, называемый «алелломинезис», подражание другим (или, скорее, не столько «подражание», сколько механическое вступление в тот же инстинктивный стиль поведения).

Рано или поздно несколько комочков земли слепятся вместе. Вот и вышла стена. Муравьиная стеностроительная подпрограмма начинает действовать. Когда стена становится достаточно высокой, она покрывается крышей из грязи, скрепленной слюной. Теперь получился туннель. Если делать это снова, и снова, и снова, структура может достигнуть аж 2–3 метров в высоту, представляя собой такую сложную сеть проходов, что ее чертеж на столе архитектора занял бы годы. Эта возникшая структура, «порядок из хаоса», «что-то из ничего», похоже, является одной из основных «загадок жизни».

Названные принципы приносят плоды вновь и вновь в практике симуляции жизни. Взаимодействия хищника и добычи. Действия паразитов и вирусов на носителя. Динамика популяции и эволюции. Эти принципы, кажется, применимы к внутреннему жизненному процессу, как рост растения или обучение жука ходьбе. Список приложения этих принципов бесконечен.

Несложно представить, что многие простые создания, производящие простые действия, которые влияют одно на другое, могут запросто создать большую путаницу. Но сложно представить, что те самые неспланированные, «хаотичные» действия могут и создают живую, работающую, функционально упорядоченную систему. Этот процесс действительно надо видеть, чтобы в него поверить. А компьютеры — как раз те инструменты, что помогли нам увидеть его.

Почти любой компьютер подойдет. Оксфордский зоолог Ричард Доукинс создал простую, популярную программу И-Жизни для персональных компьютеров. Она называется «Слепой часовщик» и демонстрирует внутреннюю силу дарвиновской эволюции в создании сложной структуры. Программа дополняет книгу доктора Доукинса, вышедшую в 1986 г. под тем же названием (довольно интересная книга, между прочим), но существует и в отдельности.

Программа «Слепой часовщик» создает рисунок из маленьких разветвленных палочек, появляющихся согласно очень простым правилам. В первый раз, когда вы их видите, маленькие палочки с веточками выглядят совершенно невзрачно. Примерно так:

После приятнейшего часа работы со «Слепым часовщиком», я сам произвел эти очень сложные формы, которые Доукинс называет «Биоморфы».

Трудно смотреть на этих биоморфов, не воображая их чем-то жизнеподобным, во всяком случае. Похоже, что человеческий глаз натренирован природой интерпретировать результат такого процесса «похожим на жизнь». Это не значит, что это сама жизнь, но там точно что-то происходит.

Что там происходит, является предметом многих споров. Является ли компьютерная симуляция в самом деле абстрагированной частью жизни? Или это технологическая мимикрия, или механическая метафора, или очень хитрая выдумка?

Мы можем очень хорошо моделировать термодинамические уравнения, но уравнение не горячее, оно не может ни согреть, ни обжечь нас. Безупречная модель жара — не сам жар. Мы знаем, как смоделировать потоки воздуха вокруг крыльев самолета, но независимо от того, как бы безупречна ни была наша симуляция, она не поднимет нас в воздух. Модель движения — не само движение. Может, «Жизнь» тоже не существует без натурального углеводородного ее воплощения. Приверженцы И-Жизни нашли кличку для этих углеводородных шовинистов — и называют их «карбоквистами».

Патриарх Искусственной Жизни Родни Брукс проектирует похожих на насекомых роботов в Массачусетском Технологическом Институте. Используя принцип — «быстро, дешево и неконтолируемо», он пытается сконструировать маленьких многоногих роботов, которые могут вести себя так же ловко, как муравьи. Он со своей группой студентов-старшекурсников уже добился кое-каких успехов. Брукс считает, что в терминологических спорах упускают из вида главное. Он мечтает о мире, в котором роботы, не умнее насекомых, будут повсюду; возможно, не очень сообразительные, но проворные и успешно выполняющие свою задачу. Брукс говорит:

— Хотите поспорить: живые они или нет — валяйте. Но если он сидит вот тут и существует 24 часа в сутки и 365 дней в году, делает работу, которую сложно сделать, и делает ее хорошо, то я счастлив. И какая разница, как его называть?

Онтологические и эпистемологические споры никогда легко не урегулируются. Тем не менее Искусственную Жизнь, несмотря на то, заслуживает она этого названия или нет, по крайней мере легко увидеть и взять в руки. «Слепой часовщик» уподобляет компьютер домашнему микроскопу для исследования воды в пруду. Кроме того, программа стоит всего двенадцать долларов! Она проста и дешева, как раз для начинающего натуралиста И-Жизни.