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

• Название: Кибернетика или управление и связь в животном и машине
• Автор: Норберт Винер
• Жанр: Прочая научная литература

«Кибернетика» — известная книга выдающегося американского математика Норберта Винера (1894—1964), сыгравшая большую роль в развитии современной науки и давшая имя одному из важнейших ее направлений. Настоящее русское издание является полным переводом второго американского издания, вышедшего в 1961 г. и содержащего важные дополнения к первому изданию 1948 г. Читатель также найдет в приложениях переводы некоторых статей и интервью Винера, включая последнее, данное им незадолго до смерти для журнала «Юнайтед Стэйтс Ньюс энд Уорлд Рипорт».

Книга, написанная своеобразным свободным стилем, затрагивает широкий круг проблем современной науки, от сферы наук технических до сферы наук социальных и гуманитарных. В центре — проблематика поведения и воспроизведения (естественного и искусственного) сложных управляющих и информационных систем в технике, живой природе и обществе. Автор глубоко озабочен судьбой науки и ученых в современном мире и резко осуждает использование научного могущества для эксплуатации и войны.

Книга предназначена для научных работников и инженеров.

---

Различные виды лечения шоком — электрический ток, инсулин, метрозол — представляют собой не столь сильные средства, но оказывают весьма сходное действие. Они не разрушают мозговой ткани или, по крайней мере, по идее не должны разрушать ее, но они оказывают определенно вредное влияние на память. Поскольку дело касается циркулирующих записей и поскольку последние бывают особенно повреждены в случаях недавнего расстройства и вряд ли заслуживают сохранения, лечение шоком следует определенно предпочесть лоботомии; но оно не всегда свободно от вредных влияний на постоянную память и на личность. При настоящем положении вещей лечение шоком представляет собой второй насильственный, не вполне изученный, не вполне контролируемый способ прервать душевный порочный круг. Тем не менее следует признать, что во многих случаях лечение шоком — лучшее, что мы можем в настоящее время сделать.

Лоботомия и лечение шоком — это такие методы, которые по своей природе более пригодны для действия на порочные циркулирующие записи и навязчивые состояния, чем на глубже расположенные постоянные записи, хотя не исключено, что они могут оказывать некоторое действие и на последние. Как было сказано выше, при душевных расстройствах давнего происхождения постоянная память нарушается столь же сильно, как и циркулирующая. Мы, по-видимому, не располагаем никаким чисто фармацевтическим или хирургическим средством для дифференцированного воздействия на постоянную память. Вот тут-то и выступает на сцену психоанализ и подобные ему психотерапевтические меры. Идет ли речь о психоанализе в ортодоксальном понимании Фрейда, или в измененном понимании Юнга и Адлера, или о психотерапии, совсем не основанной на психоанализе, лечение всегда основывается на том представлении, что: 1) хранимая в уме информация расположена на нескольких уровнях доступности и [c.228] гораздо богаче и разнообразнее, нежели информация, доступная непосредственному самонаблюдению — интроспекции — без помощи специальных методов; 2) она существенно зависит от аффективных переживаний, которые мы не всегда можем обнаружить таким самонаблюдением, — либо потому, что они никогда не были явно выражены на языке взрослых, либо потому, что они были подавлены определенным психическим механизмом, аффективным, но, вообще говоря, непроизвольным; 3) содержание этих сохраненных переживаний, а также их аффективный тонус обусловливают во многом нашу последующую психическую деятельность, иногда патологическим образом.

Метод психоанализа состоит в последовательном применении ряда средств для обнаружения и истолкования этих скрытых воспоминаний; больного заставляют осознать их истинное значение и благодаря этому осознанию изменяют если не содержание воспоминаний, то, по крайней мере, сопровождающий их аффективный тонус, уменьшая тем самым их вредное действие. Все это вполне согласуется с точкой зрения, принятой в настоящей книге. Это, возможно, объясняет также, почему в некоторых случаях рекомендуется совместное применение лечения шоком и психотерапии, куда входит физическая или фармакологическая терапия для устранения реверберации в нервной системе и психологическая терапия для долговременной памяти, которая без такого вмешательства могла бы восстановить изнутри порочный круг, разорванный шоком.

Мы уже упоминали о проблеме нагрузки нервной системы. Многие авторы, и в частности Д'Арси Томпсон[171], отмечали, что для всякой формы организации существует верхняя граница ее размера, выше которой она не будет действовать. Так, размер организма насекомого ограничен длиной трахеи, при которой воздух может попадать через дыхальца путем непосредственной диффузии к дышащим тканям; сухопутное животное не может иметь больший вес, чем позволяют его ноги и другие органы, соприкасающиеся с землей; размер дерева ограничен механизмом переноса воды и [c.229] солей от корней к листьям и продуктов фотосинтеза от листьев к корням и т. д. То же самое наблюдается в технических сооружениях. Высота небоскребов ограничена тем, что если она превысит некоторый предел, то для верхних этажей потребуется шахта лифта, которая займет слишком большую часть поперечного сечения нижних этажей. Наилучший подвесной мост, который можно построить из материалов данной упругости, рухнет от собственного веса, если его пролет превысит некоторый предел, а при еще большем пролете рухнет от собственного веса любая конструкция, построенная из данного материала или материалов. Размер телефонной станции, построенной по жесткому, не допускающему расширения плану, также ограничен, и инженеры-телефонисты исследовали это ограничение весьма подробно.

В телефонной системе существенным ограничивающим фактором служит относительное время, в течение которого абонент не может получить нужного ему соединения. 99-процептная вероятность успешного вызова, конечно, удовлетворит самых требовательных; 90 процентов успешных вызовов, вероятно, достаточно для того, чтобы вести свои дела довольно удовлетворительно, 75-процентная вероятность уже вызывает досаду, но все же позволяет кое-как вести дела; если же половина вызовов неудачна, то абоненты начнут требовать снятия своих телефонов. Но это лишь общие цифры. Если вызовы проходят через n отдельных ступеней коммутации, и вероятности отказа независимы и одинаковы на всех ступенях, то для того, чтобы получить общую вероятность успешного вызова, равную р, вероятность успешного соединения на каждой ступени должна составлять р1/n. Следовательно, чтобы получить 75-процентную вероятность соединения после пяти ступеней, мы должны иметь приблизительно 95-процентную вероятность успеха на ступень. Чтобы получить 90 процентов успешных вызовов, мы должны иметь 98 процентов успешных соединений на каждой ступени. Чтобы получить 50-процентную вероятность, нужно иметь вероятность успеха на каждой ступени в 87 процентов. Мы видим, что чем больше ступеней, тем быстрее обслуживание становится очень плохим после того, как превышен некоторый критический уровень вероятности неуспеха отдельного [c.230] вызова, и тем быстрее оно становится очень хорошим после того, как вероятность неуспеха опустилась ниже этого критического уровня. Таким образом, система автоматической коммутации, состоящая из многих ступеней и рассчитанная на определенную вероятность отказа, не обнаруживает явных признаков неблагополучия, пока нагрузка не дойдет до критической точки, после чего эта система совершенно распадается и образуется катастрофический затор.

Человек имеет наиболее развитую нервную систему из всех живых существ, и его поведение, вероятно, определяется наиболее длинными из эффективно действующих нейтронных цепей. Если он надламывается глубоко и катастрофически, то это должно означать, что он выполнял сложные действия очень уж близко к грани перегрузки. Перегрузка может возникать различным образом: вследствие избытка передаваемых сообщений, физической потери каналов связи или чрезмерного занятия каналов такой нежелательной нагрузкой, как циркулирующие записи памяти, усиливающиеся до превращения в навязчивые идеи. Во всех подобных случаях внезапно наступает момент, когда для нормальных видов нагрузки не будет хватать каналов, и тогда перед нами психическое расстройство, доходящее нередко до помешательства.

Указанное расстройство действует сперва на способности или операции, в которых участвуют наиболее длинные цепи нейронов. Есть серьезное основание для отождествления этих процессов с теми, которые мы обычно называем высшими. Известно, что повышение температуры почти до физиологических границ облегчает выполнение большей части, если не всех, нейронных процессов; эффект тем заметнее, чем выше процесс, приблизительно соответствуя нашей обычной оценке «ранга» процессов. Но любое облегчение процессов в единичной системе нейрон — синапс становится кумулятивным, когда нейрон соединен последовательно с другими нейронами. Поэтому степень усиления процесса при повышении температуры может служить грубой мерой длины участвующей в нем нейронной цепи.

Мы видим, таким образом, что большая длина нейронных цепей человеческого мозга по сравнению с мозгом животных объясняет, почему психические расстройства [c.231] у человека наиболее заметны и, вероятно, наиболее распространены. Вопрос допускает и другой, более специфический подход. Рассмотрим сначала два геометрически подобных мозга с одним и тем же отношением весов серого и белого вещества и с линейными размерами, относящимися как А:В. Пусть объем клеток серого вещества и поперечное сечение волокон белого вещества у первого и второго мозга одни и те же[172]. Тогда отношение числа клеток в обоих случаях равно А3:В3, а отношение числа длинных соединительных линий равно А2:В2. Это значит, что при одинаковой плотности процессов в клетках плотность процессов, протекающих в волокнах, будет для большого мозга в А:В раз больше, чем для малого мозга.