Часть I. Природные основы психоинформационных явлений.
Глава 2.Информация как основа самоуправления.
Теоретически рассматриваемая авторегулирующаяся система представляет собой замкнутый контур причин и следствий, чье "идеальное" функционирование не зависит от воздействий, не входящих в этот контур и поэтому совершенно безразличных и как бы не существующих для данной системы. Иными словами, для любых воздействий со стороны окружающей среды идеальная авторегулирующаяся система в причинно-следственном смысле закрыта, так как никакая внешняя причина не в состоянии вызвать никакого внутреннего следствия.
В противоположность этому, реальный авторегулирующийся объект включен во множество взаимодействий с окружающей его средой, но только в отношении некоторых из них является устойчивым (да и то в определенных пределах), и потому воздействия окружающей среды в принципе не могут быть для него безразличными. Как уже говорилось, для объектов неживой природы эти воздействия в большинстве своем губительны, а для живых существ многие объекты и воздействия окружающей среды не только не вредны, но даже необходимы для поддержания существования.
Последнее обстоятельство лежит в основе такого важного свойства живых существ как активная избирательность по отношению к окружающей среде, что прямо противоположно абсолютной безадресности взаимоотношений объектов неживой природы, когда воздействия, исходящие от некоего объекта, не имеют заранее определенных точек приложения во внешней среде, а воздействия среды — в объекте. В этом смысле среда для неживого объекта безразлична, а их взаимодействия носят стохастический характер.
По иному обстоит дело в случае живого организма: во-первых, многие воздействия (действия) организма имеют специфическую направленность в среде и, во-вторых, воздействия со стороны среды либо воспринимаются, либо блокируются (в доступных организму пределах), т.е. имеет место дифференцированная восприимчивость к внешним воздействиям. В целом это может быть обозначено как избирательная активность — свойство, присущее любому живому организму, но отсутствующее у естественных объектов неживой природы.
Избирательность, как специфицирующий признак самоуправляемого живого организма, представляет собой весьма непростое свойство, обусловленное качественно иной по сравнению с неживыми системами авторегуляцией. Это новое качество достигается не за счет увеличения числа закольцованных компонентов, многоконтурности, иерархии и т.д., что в принципе не приведет к возникновению самоуправляемого живого организма, пока в авторегулирующейся системе наряду с материально-энергетическими воздействиями не появятся особые информационные влияния, как функциональная основа свойства избирательности.
Понятие информация вошло в науку через теорию связи, где оно используется в некоторых утверждениях, касающихся пропускной способности канала связи, оптимального кодирования и т.д. В связи с развитием теории социального и экономического управления понятие информация получило широкое распространение и в этой области знания, выражая, однако, уже не конкретные математические утверждения, а некоторые общие принципы управления и, в первую очередь, наличие двусторонних связей для обмена сообщениями между системой управления и объектом управляющих воздействий.
Важно отметить, что в контексте управления понятие "связь" не обязательно подразумевает конкретную линию связи (телефон, телеграф и т.д.). Это может быть устный доклад, письменный рапорт, ежегодный отчет, обращение через прессу, одним словом — любая форма передачи какого-то сообщения, направленного по вертикали или по горизонтали конкретному адресату или же любому заинтересованному лицу. Все разнообразие сообщений вне зависимости от их формы и содержания объединяется в обобщенном понятии информация, одно из многих значений которого как раз и имеет смысл "сообщение, заключенное в некоторую форму".
В связи с тем, что теория управления обслуживает практику сугубо человеческой жизни, используемые в ней понятия мало пригодны для анализа природных явлений, однако важнейший (принципиальный, основополагающий) признак управления остается всегда одним и тем же, независимо от природы управляемых объектов. Это — влияние одного объекта на другой, причем именно влияние, а не воздействие. Разница между этими понятиями заключается в том, что первое подразумевает добровольность, а второе — принуждение, что в мире человеческих отношений можно понимать буквально, а в природе — как возможность в противовес необходимости.
Поясним сказанное каким-либо примером. Предположим, что учитель физкультуры в ходе занятия подает определенные команды, а ученики их выполняют, делая повороты, наклоны и т.д. Ясно, что действия учеников являются самостоятельными и добровольными, хотя и выполняемыми под влиянием учителя. Совершенно иная картина получится в том случае, если учитель будет обращаться с учениками как с марионетками, т.е. заставлять делать те же движения, дергая за веревки, привязанные к разным частям тела и принуждающие детей поворачиваться, наклоняться и т.д. В пе-
рвом случае ученики изменяют свое положение сами, а во втором случае их положение изменяет учитель. Вот в этом и заключается разница между влиянием и воздействием, но если в человеческом взаимодействии содержание этих понятий можно поменять и даже употреблять их синонимично, то в природе воздействие — это всегда необходимость или неизбежность, тогда как влияние — это только возможность или вероятность реализации функциональной зависимости одного объекта от другого.
Так, в канонической конструкции авторегулирующейся паровой машины (рис. 3) эксцентрик оказывает на дроссельную заслонку именно воздействие, а не влияние, поскольку дроссель обязательно изменяет свое состояние при изменении положения эксцентрика. В подобной же конструкции, но содержащей человека-оператора, эксцентрик уже не воздействует, а только влияет на поведение оператора, поскольку последний может как учитывать, так и игнорировать состояния эксцентрика. Так, например, при переводе машины из рабочего режима на холостой ход оператор воздействует на дроссель, не обращая внимания на положение эксцентрика, хотя в рабочем режиме манипуляции оператора с дросселем производятся в строгом соответствии с состояниями эксцентрика. Это говорит о том, что с внешней стороны влияние в какие-то моменты может оказаться неотличимым от воздействия, но по сути дела эти понятия отражают принципиально противоположные зависимости, образующие пару "неизбежность — возможность".
Не вдаваясь в рассуждения по поводу того, что возможности имеют разные вероятности реализации, а будучи реализованными, они уже могут рассматриваться как бывшие потенциально неизбежными, обратим внимание на значительно более существенное для нас обстоятельство, а именно на то, что если воздействие осуществляется путем прямого переноса материи и (или) энергии от одного объекта к другому и потому может быть обозначено как материально-энергетический процесс, то влияние представляет собой информационный процесс, в котором материя и энергия выполняют вспомогательную роль, обеспечивая его, но не определяя ни содержание информационного процесса, ни производимые им эффекты. В качестве приблизительной аналогии можно привести трубопровод и транспортируемые по нему вещества. Одна и та же труба может передавать газ, воду, нефть и т.д., но если труба разорвется, то передача любого вещества станет невозможной.
Приступая к анализу понятий информация и информационный процесс в контексте явления самоуправления, необходимо с самого начала отказаться от представления информации в качестве некоторой сущности, подобно тому, как мы интуитивно представляем себе материю или энергию. В отличие от этих сущностей, информация не имеет никакой собственной формы: репортер наблюдал некое событие, передал его описание по телефону в редакцию газеты, сообщение напечатали, его прочитали одни люди и пересказали другим — информация одна и та же, а формы совершенно разные, причем само событие — это вообще не информация. Кроме того, информация сама по себе ничего не производит, самопроизвольно не распространяется и вообще ведет себя так, как будто не существует вовсе, а само понятие кажется введенным математиками в теорию связи исключительно для внутреннего употребления вроде комплексных чисел, квадратных корней из отрицательных величин и тому подобных "чистых" абстракций. Наконец, отметим, что в теории связи определяется не понятие информация, а только количество информации как логарифмическая функция от вероятности события, а гуманитарные науки вообще не пытаются вводить точное определение, обращаясь с информацией как с чем-то само собой разумеющимся.
При всей этой неопределенности понятие информация всегда относилось к сфере идеальных концептов, а не материальных явлений, а выражение "прием и передача информации" не более, чем метафора, поскольку реально принимаются и передаются только конкретные сигналы (материальные тела или энергетические воздействия), которые сами по себе, т.е. без источника сигнала и его приемника, никакими информационными свойствами не обладают. В связи с этим важнейшим обстоятельством, источники, приемники и сами сигналы в теории связи не рассматриваются по отдельности, а выступают в виде трехкомпонентной системы, обозначаемой как линия связи: источник сигналов — канал передачи — приемник. В этой системе состояния приемника сигналов однозначно зависят от состояний источника, но эта зависимость реализуется не воздействием источника на приемник, а влиянием, хотя при формальном подходе совершенно ясно, что приемник не имеет возможности игнорировать сигналы, исходящие от источника. Данное противоречие (с одной стороны, обязательность, а с другой — влияние) возникает в связи с тем, что для инженеров-связистов приемник представляет собой техническое устройство, так или иначе фиксирующее поступающий по каналу связи сигнал, тогда как в общем плане в качестве приемника должен рассматриваться некий адресат, состояние которого каким-то образом модифицируется, но отнюдь не однозначно, а в зависимости от многих других обстоятельств, совершенно не связанных с состояниями источника. В такой обобщенной системе связи источник может совсем не передавать сигналы, а состояние адресата именно поэтому может кардинально перемениться.
Итак, информационный процесс подразумевает только лишь возможность изменений объекта-адресата в зависимости от состояний объекта — источника воздействий, что принципиально отличает этот процесс от процесса регуляции, поскольку в последнем случае речь идет об обязательности изменений в состоянии объекта регулирования. Второе отличие заключается в том, что информационный процесс — это не передача информации от одного объекта к другому, подобная передаче материи и (или) энергии, а отображение одного объекта в состояниях другого, в связи с чем словосочетание "источник информации" является не общим понятием, а термином, который относится к искусственным системам связи, главным образом, техническим, но также и к социальным, например, таким как средства массовой информации. При этом в первом случае имеется в виду источник сигналов, передаваемых по каналу связи, а во втором — источник сообщений, причем и то, и другое понимается как активно действующий агент, тогда как понятие отображение подразумевает отображательную активность воспринимающего объекта, а в отношении отображаемого объекта никаких утверждений не делается. Он может быть активно извещающим о себе или, наоборот, совершенно пассивным и даже скрывающим свое присутствие, маскирующимся, мимикрирующим и т.д.
Главная специфика информационного процесса состоит в том, что он совершается внутри некоторого объекта, отображающего нечто внешнее путем изменения собственного внутреннего состояния, что соответствует понятию влияние и результатом чего является отображение внешнего объекта, или модель объекта, или информация об объекте. В контексте анализа явления самоуправления все три понятия — отображение, модель и информация — полностью синонимичны и единственное, чего следует избегать, это таких выражений как информационная модель, модельное отображение и т.п. В конкретных контекстах тот или иной синоним нередко оказывается более привычным, например, "кодирование информации", "формирование модели" или "моделирование", отображение не только как результат, но и как процесс, так что речь идет не о выборе и постоянном использовании какого-то одного понятия, а скорее об уместном употреблении любого из них, но ни в коем случае не объяснении одного через другое.
Предметом объяснения в данном случае выступает как раз сам феномен такой внутренней активности, которая не изолирует объект от внешней среды, а наоборот, устанавливает между ними связи, способствующие поддержанию авторегуляционной закрытости от среды через самоуправляемую открытость этой же среде.
Как уже говорилось, в живом организме закрытость и открытость всегда относительны количественно и свойственны качественно разным параметрам, например, закрытость живого от окружающей среды по параметру генетической информации, но открытость для обмена материей. Это означает, что в самоуправляемой системе можно выделить компоненты двух видов: а) изолированные от внешней среды и б) взаимодействующие с ней, причем между последними взаимодействие распределяется таким образом, что одни воспринимают воздействия со стороны среды, а другие оказывают воздействия на среду.
Воздействия организма на среду и среды на организм имеют следующее принципиальное различие: первые избирательны, а вторые безадресны. Среда воздействует на все организмы без разбора, но каждый организм воспринимает не все воздействия среды, а только те из них, которые позволяют ему отобразить существенные для него свойства среды в виде "внутренней модели", для построения которой организм нередко предпринимает особые познавательные действия, всегда имеющие адресацию. Аналогично, имеют адресность и действия, направленные на изменение среды организмом ради удовлетворения своих жизненно важных потребностей в веществе или энергии. Таким образом, если принципиальным свойством авторегуляции является закрытость системы от окружающей среды, то самоуправление, напротив, проявляется в поведении как избирательные воздействия на среду, что обеспечивается активным моделированием внешней среды внутренними компонентами системы.
Материальной основой процесса моделирования является изменение состояния некоторого компонента-рецептора под воздействием каких-то факторов внешней среды, тогда как функционально это есть отображение внутри организма того объекта или явления среды, которое произвело данное воздействие, оказавшись его причиной. При этом система, способная к построению внутри себя модели некоторого внешнего объекта, часто игнорирует все промежуточные причины и следствия, стоящие между объектом, как исходной причиной, и изменением рецептора, как последним следствием. Выражаясь в высшей степени антропоморфно, можно сказать, что такая система просто не знает, что между объектом и рецептором существуют какие-то посредники и потому изменения рецептора непосредственно соотносятся с объектами, хотя на самом деле во многих случаях объект не производит даже и самих воздействий, например, просто поглощает падающий на него свет в определенной части спектра и из-за этого приобретает выделяющую его окраску.
Итак, определенные состояния одного или нескольких рецепторов соотносятся системой с определенными свойствами внешней среды как причина и следствие, благодаря чему внутри системы возникает отображение среды, которое можно назвать также моделью среды или информацией о среде. Как уже говорилось, по содержанию все три термина синонимичны, однако понятие информация наилучшим образом передает идеальный характер данного природного явления, поскольку с моделью обычно связано представление о чем-то вещественном, а отображение слишком часто перепутывается с отражением как чисто физическим явлением. Заметим, однако, что проиллюстрировать идеальность явления, описываемого данными понятиями, совсем нетрудно, подобрав соответствующие примеры: голограмма — отображение объекта с помощью лазерной техники, при котором само изображение — это совершенно бестелесное порождение электромагнитных волн; в математике модель любого объекта или процесса строится как система уравнений; информация, выраженная через логарифм вероятности, идеальна точно так же, как эти математические абстракции.
Вместе с тем, если про информацию обычно (и совершенно неправильно) говорят, что она воспринимается, то относительно модели каждому ясно, что она не приходит извне в готовом виде, а строится самой системой, поэтому мы не будем придерживаться какого-то одного понятия в целях унификации, а напротив, не пытаясь бороться с речевыми стереотипами, постараемся использовать каждое понятие в таком контексте, который существенно уменьшает возможность вульгарной материализации принципиально идеального явления.
Относительно идеальных явлений в материалистическом естествознании всегда возникал сакраментальный вопрос о том, каким это образом идеальное воздействует на материальное и не вытекает ли из этого примат идеального над материальным? По существу этого вопроса можно сделать два важных замечания. Прежде всего, среди идеального следует особо выделять явления, порождаемые деятельностью человека и не выходящие за рамки человеческой культуры. Здесь решение вопроса зависит исключительно от мировоззрения — религиозного или материалистического: в первом случае все это считается порождением "духа", а во втором случае — "психики, как свойства высоко организованной материи". Во-вторых, существуют природные идеальные явления, не зависящие от человека, а только лишь познаваемые им и затем выражаемые в виде абстрактных понятий, по большей части — математических. Так, например, расчет траекторий движения планет производится с помощью уравнений, которые отражают идеальные законы небесной механики, вовсе не придуманные людьми, а только выраженные с помощью условных математических знаков.
Другое дело, что сами по себе идеальные явления не существуют в природе как некие "чистые абстракции", а проявляются только и исключительно через различные формы материи и виды энергии, но это уже вопрос не соотношения материализма и идеализма, а только лишь акцентировки исследования на материальном субстрате или же идеальной функции, реализуемой данной формой материи через ее отношения и взаимосвязи с другими материальными явлениями. Хорошим примером природного идеального явления может служить вероятность события. Как известно, такое событие, которое иногда происходит, а иногда нет, можно охарактеризовать через вероятность его появления, которая представляет собой простую дробь, где в числителе стоят все случаи, когда событие совершилось, а в знаменателе — все случаи, когда оно могло бы совершиться. Эта характеристика абсолютно идеальна, ибо вероятность — это чисто расчетная величина, и тем не менее, многие живые существа прекрасно учитывают эту идеальную вероятность в своей жизнедеятельности. Но ведь с точки зрения механистического материализма выражение "событие, которое могло бы совершиться, но не совершилось" — просто пустой звук, ибо существует только то, что осуществилось, а кроме этого вообще ничего нет. Таким образом, вероятность следовало бы признать чистой условностью, если бы сама природа не доказала обратное через поведение живых существ.
Возвращаясь к обсуждению понятия информация, следует сразу указать, что будучи идеальным явлением, информация не может передаваться, а может только возникать как отображение одного объекта в другом в результате воздействия первого и изменения второго. Последнее означает, что при любом акте "воздействие-изменение" происходит порождение информации, так как изменившийся объект отображает тот объект, который вызвал это изменение своим воздействием, но при этом нельзя сказать, что одновременно с воздействием или посредством воздействия была передана информация об объекте. Информация возникает в тот момент, когда происходит изменение, и либо исчезает, если состояние объекта восстанавливается абсолютно полностью, либо продолжает существовать до тех пор, пока сохраняется новое состояние. Но поскольку информация, возникшая в объекте воздействия, представляет собой отображение воздействовавшего объекта, и поскольку следствие (изменение) всегда отображает причину (воздействие), то в общем случае информация представляет собой первейший продукт любых причинно-следственных отношений.
Вот таким образом в материальном мире возникает идеальное явление и происходит это не только на высших ступенях развития природы, таких как психика или социум, а и в самых простых взаимодействиях любых объектов, вызывающих изменения один в другом. Однако, в отличие от материи и энергии, возникшая информация проявляет себя в дальнейшем не в виде воздействий, обязательно порождающих изменения в других объектах, а в качестве влияний, подразумевающих возможность, но отнюдь не обязательность последующих изменений. Это значит, что информация не производит изменений в других объектах сама по себе, не передается к ним и не порождает из себя новую информацию, но "только лишь" модифицирует результаты материально-энергетических воздействий, заменяя тем самым обязательность и безвариантность на возможность и вариативность.
Поясним сказанное модельным примером. Предположим, что на плоской поверхности находятся два шара, один из которых катится, а другой неподвижен. Вмомент их столкновения происходит передача энергии от первого ко второму и, если столкновение "абсолютно упругое", то никаких изменений в самих шарах не происходит, а скорости и направления движения шаров после соударения определяются совершенно однозначно так называемыми начальными условиями, т.е. массами, скоростями, углом столкновения и т.д. Теперь представим себе, что тот объект, который привел в движение катящийся шар, оставил на нем небольшую вмятину, благодаря чему произошло изменение формы, отобразившее воздействие и тем самым породившее информацию. В этом случае развитие дальнейших событий может происходить очень по разному, что хорошо известно всякому, кто пытался играть на биллиарде поврежденными шарами.
Точно также многовариантность появится и в том случае, если в результате столкновения шаров их формы необратимо изменятся, т.е. возникнет информация, модифицирующая дальнейшее взаимодействие шаров с поверхностью, но если один из шаров, например, первый после удара о второй тут же остановится, то возникшая в нем информация в данный момент никак себя не проявит ввиду отсутствия того взаимодействия, которое могло бы быть модифицировано этой информацией. Как видно из последнего замечания, в единичном звене "воздействие-изменение" возникновение информации может никак не проявиться, но в последовательных многозвенных цепочках информация обязательно проявит себя в виде многовариантности конечных результатов.
Производимое информацией модифицирование результатов воздействий не следует смешивать с модификацией, которая происходит вследствие сложения действующих сил, что приводит к возникновению результирующего воздействия, эффект которого будет отличаться от каждой из его составляющих. Это значит, что вариативность изменений в объекте, подвергающемся какому-то воздействию, может быть следствием как информационного модифицирования, так и комбинирования нескольких материально-энергетических воздействий, однако в контексте проблемы самоуправления многозначность результатов воздействий представляет интерес только в том варианте, который является следствием влияния информации, так как только в этом случае возникает идеальное явление отображения одного объекта в другом, тогда как при сложении материально-энергетических воздействий ничего принципиально нового во взаимодействии материальных объектов не появляется.
Ключевое значение для механизма самоуправления имеет интерферирование информации, когда одно из воздействий на объект порождает одну информацию, а второе — другую, после чего этот объект воздействует на какой-то еще, в свою очередь вызывая в нем изменение, а значит, и порождая некоторую информацию. Очевидно, что возникшая в последнем объекте информация зависит от той информации, которая возникла до этого в первом, ибо при других воздействиях на первый объект его воздействие на второй также будет другим и, соответственно, изменится возникшая во втором объекте информация. Информационная зависимость такого рода представляет собой информационный процесс, порождаемый материально-энергетическими воздействиями, но не сводимый к ним.
В линейных перекрещивающихся цепочках воздействий информационный процесс будет распространяться хаотично как результат случайных отображений, их совместного возникновения, наложения друг на друга и т.д., но при кольцевании воздействий и изменений ситуация становится иной. В канонической схеме авторегуляции информация, порождаемая внутренними воздействиями, все время постоянна, поскольку установившиеся состояния компонентов не изменяются, а информация, которая возникает вследствие внешних воздействий, вызывающих кратковременные изменения в состояниях компонентов, исчезает в момент устранения произошедших отклонений. Такая система информационно закрыта от внешней среды, что является принципиальным следствием ее организации и присуще поэтому любым авторегулирующимся системам.
В самоуправляющейся системе, содержащей в своем составе регуляторы-посредники, управляющие воздействия последних приводят к изменениям информации, которые сохраняются до появления новых управляющих воздействий, т.е. информационный процесс внутри системы приобретает динамику, но не хаотичную, а детерминированную состояниями вполне определенных компонентов системы. Таким образом, в динамичной внешней среде появляются информационно динамичные системы, что создает не только ситуации случайного соответствия системы и среды, но и возможности координирования системой своих состояний в соответствии с состояниями среды при условии отображения последних в управляющих компонентах системы. Исходя из этого, самоуправление можно определить как активное, но не обязательное, а только возможное изменение системы в соответствии со свойствами среды или же изменение системой среды в соответствии с потребностями системы, что в целом направлено на сохранение системы как обособленного от среды объекта, характеризующегося постоянством определенных внутренних параметров.
Информационный процесс, составляющий принципиальную основу избирательной активности самоуправляющейся системы, ни в коем случае нельзя понимать как процесс приема и переработки информации, "самотеком" поступающей в систему извне. Напротив, в самой системе в определенных ее компонентах возникает информация, позволяющая системе соотносить свои внутренние изменения с теми объектами внешней среды, которые послужили ближайшими или отдаленными причинами этих изменений. Аналогичным образом, управляющие компоненты отображают состояния и других компонентов, принадлежащих самой системе, благодаря чему происходит интеграция моделей внешней среды и моделей внутренних состояний, что обеспечивает основу адаптивности самоуправляемой системы.
