Кибернетика или управление и связь в животном и машине - Норберт Винер

В 1959 г. акад. А.Н. Колмогоров в предисловии к книге английского кибернетика д-ра У.Р. Эшби писал: «Сейчас уже поздно спорить о степени удачи Винера, когда он в своей известной книге в 1948 году выбрал для новой науки название „кибернетика“. Это название достаточно установилось и воспринимается как новый термин, мало связанный со своей 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»[62].

Председатель Научного совета по кибернетике при АН СССР акад. А.И. Берг следующим образом характеризует кибернетику: «Кибернетика — это наука об управлении сложными динамическими [c.21] системами. Термин „сложность“ здесь применяется как философская категория. Динамические системы на производстве, в природе и в человеческом обществе — это системы, способные к развитию, к изменению своего состояния. Сложные динамические системы образуются множеством более простых или элементарных систем или элементов, взаимосвязанных и взаимодействующих»[63]. И далее, имея в виду советскую школу кибернетики: «Предметом кибернетики являются процессы управления, происходящие в сложных динамических системах. Подобные системы постоянно встречаются в производственной деятельности, в естествознании и обществе. Целью советской кибернетики является разработка и реализация научных методов управления сложными процессами для повышения эффективности человеческого труда, — для изыскания наиболее рациональных путей перехода от социализма к коммунизму»[64].

Так к концу 50-х годов кибернетика стала признанным популярным направлением науки, с широкими задачами, со сложным, многообразным инструментарием. Однако ее одиссея еще не кончилась. Добившись признания, она вступила в третий, важнейший период своего формирования — период ее систематического построения, создания и изложения ее логической системы. Эта задача стоит перед ней и сегодня.

В период распространения рост кибернетики шел более вширь, чем вглубь. И по сие время кибернетика кажется скорее областью исследований, чем упорядоченной, сложившейся наукой. По поводу ее предмета, методов и границ существуют различные точки зрения. Общепризнанного последовательного изложения кибернетики как отдельной дисциплины все еще нет, а ведь только наличие такого изложения дает твердую почву для суждения о значении, возможностях и ограничениях данной науки. Правда, в общих определениях кибернетики как будто нет недостатка, но далеко не все они сопровождаются конкретным дедуктивным воплощением, действительной попыткой построить на их основе систематический курс кибернетики. Переплетение вопросов специальных с вопросами философскими умножает трудности.

Подобную стадию поисков своего подлинного лица проходит, по существу, всякая новая наука. Вспомним первое смутное столетие анализа бесконечно малых, упреки в «мистике» и знаменитый призыв Даламбера: «allez en avant» — смело вперед! Лишь великий систематизатор Коши навел здесь порядок. Польский ученый проф. Г. Греневский справедливо писал в своей «Кибернетике без математики»: «Только строительство дома начинается с фундамента, а при строительстве науки ее основания появляются обычно довольно поздно»[65].

Тем не менее до появления прочного логического фундамента наука живет в кредит. Кибернетика не может быть суммой примеров и аналогий и нуждается в последовательном логическом построении, отправляющемся от немногих основных понятий и законов. [c.22] Такие попытки уже делались, и можно не сомневаться, что со временем они увенчаются успехом. Сошлемся хотя бы на упомянутые книги У.Р. Эшби и Г. Греневского[66] или на изящный курс Л. Бриллюэна[67].

Как мы уже отмечали, Винер связывал кибернетику со статистической физикой и с борьбой против роста энтропии. Позднейшие авторы большей частью предпочитают излагать кибернетику абстрактно, вне этой связи, отвлекаясь от энергетической стороны процессов. Информация, определяемая как «выбор», не подвергается при этом термодинамическому истолкованию и трактуется per se, как особая величина. Как говорит Бриллюэн, это свободная информация, в отличие от связанной, отнесенной к микросостояниям какой-либо физической системы. Таким образом, мы может отделить общую кибернетику от более частной термодинамической кибернетики, которую имел в виду Винер. Впрочем, у Винера наличествуют обе концепции информации, но они не разделены между собой достаточно ясно.

В книгах Эшби и Греневского речь идет только об общей кибернетике, без термодинамических выводов. При этом оба автора видят логическое основание кибернетики в общей теории динамических систем. Эшби прямо отождествляет кибернетику с этой «логикой механизмов»[68], тогда как Греневский оставляет в ведении кибернетики лишь некоторые — преимущественно информационные — системы[69]. Аналогичный системный подход находим мы в первоначальной статье Розенблюта, Винера и Бигелоу[70].

Конечно, выбор того или иного названия — дело соглашения, но, по-видимому, разумнее последовать за польским автором и отделить кибернетику от более общей и более абстрактной теории динамических систем. Такое ограничение, думается, лучше отвечает винеровскому определению кибернетики как науки «об управлении и связи» и лучше подходит к обычному содержанию кибернетических работ. В целом кибернетика, несомненно, вращается вокруг понятия информации, хотя общая теория управления, надо полагать, окажется шире нынешней теории информации — общей теории связи. Последняя логически вполне развита и прочно стоит на ногах, но то сведение общей теории управления к теории связи, о котором говорит Винер[71], отнюдь не означает полного тождества обеих. Одно дело передача информации, другое — переработка ее.

Создание общей теории динамических систем (а может быть, просто общей теории систем) — актуальная и важная проблема [c.23] современной науки. Существующая частная теория динамических систем, известный раздел математической физики, слишком узка и затрагивает весьма специальные системы. Общая теория динамических систем нужна и кибернетике, и физике, и биологии, и социологии, и логике. Многие проблемы логики и научной методологии являются по существу системными. Греневский находит элементы системного подхода не только у кибернетиков, но и у классиков индуктивной логики (Гиппократ, Милль) — еще один довод в пользу разделения кибернетики и «системологии». В настоящее время теория систем разрабатывается и вне рамок кибернетики[72], но, насколько можно судить, процесс этот только начинается. Заметим, что и общая теория систем уступает в общности самому общему взгляду на мир — философии. Поэтому было бы неправомерно противопоставлять системный подход философской диалектике. Великое здание наук имеет много этажей абстракции.

Прошлое кибернетики также выдвигает немало проблем, коль скоро мы понимаем под ней общую науку, а не специально учение Винера. Американский математик имел предшественников не только в Платоне и Ампере, в Максвелле и Гиббсе. Другие тоже сделали немало, и их имена не должны быть забыты. Это проблема докибернетических кибернетиков.

Обращение к истории может принести пользу не только истории. Не исключено, что на пожелтевших страницах мы найдем новые для нас мысли и факты, которые заставят нас взглянуть по-новому на вещи и помогут нам в окончательном логическом формировании кибернетики, которого мы ожидаем.

Нам, русским, прилично вспомнить о русской науке. Теория автоматического регулирования ведет свое начало не только от Дж. Максвелла, но и от видного русского ученого и государственного деятеля XIX в. И.А. Вышнеградского; должно быть упомянуто и имя знаменитого П.Л. Чебышева. В 900-е годы в Екатеринославе Я.И. Грдина опубликовал работы по динамике живых организмов, в которых рассматривались динамические системы «с волевыми связями». Сам Винер ссылается на работы акад. А.Н. Крылова и акад. Н.Н. Боголюбова. Акад. И.А. Павлов в 30-е годы вплотную подошел к сравнению мозга и электрических переключательных схем (впоследствии, однако, многие хотели противопоставить его Винеру). В.И. Шестаков, независимо от К.Э. Шеннона, открыл применимость математической логики к теории таких схем. В теории связи Винер ссылается на статистические методы акад. А.Н. Колмогорова и П.А. Козуляева. Известна пионерская работа акад. В.А. Котельникова о пропускной способности «эфира и проволоки» (1933 г.) и т. д. К сожалению, суровая обстановка 40-х годов препятствовала обобщению.