Борис Бирюков - Жар холодных числ и пафос бесстрастной логики

• Название: Жар холодных числ и пафос бесстрастной логики
• Автор: Борис Бирюков
• Издательство: Издательство "Знание"
• Жанр: Математика
• Год: 1977

Цель книги доктора философских наук Б. В. Бирюкова и кандидата философских наук В. Н. Тростникова - создать общую картину подготовки и развития логико-математических аспектов кибернетики. Авторы рассказывают о длительном развитии науки логики, возникшей еще в Древней Греции, прослеживают непрерывающуюся нить преемственности, тянущуюся от Аристотеля к "чуду XX века" - быстродействующим кибернетическим устройствам.

---

Поколение математиков и логиков, родившихся уже в XX веке, пользуясь созданным к этому времени мощным аналитическим аппаратом, установило довольно четкие границы понятий «вычислимость» и «выводимость». В век дифференциации наук логика стремительно повела широкий комплекс научных дисциплин к синтезу. Оказалось, что нет принципиальной разницы между арифметикой, логикой и механическим моделированием поведения людей и вещей. Оказалось, что все эти средства потенциально одинаково пригодны для моделирования, то есть адекватного (часто, правда, только с тем, или иным приближением) описания и предсказания любого детерминированного процесса.

Вышедшая в это время на научную сцену семиотика позволила взглянуть на программу формализации математики, провозглашенную Гильбертом, не как на идеалистическую утопию, а как на серьезную программу разработки средств знакового моделирования регулярно осуществляемых процедур дискретного рода. Но как раз к этому моменту технические достижения позволили претворить знаковое моделирование в физическое. Только недавно соединившиеся математика и логика объединились теперь с электроникой и, взаимодействуя с науками о жизни и технике, положили начало кибернетике.

«Бумажная» математика, разумеется, от этого не пострадала; совсем наоборот, она получила теперь в свое распоряжение мощные вспомогательные средства. Громадное же прикладное значение кибернетики, скажем точнее — социальное ее значение — сделало таким же громадным и значение математики, которая теперь органично включила в себя логику. Сейчас мы видим уже контуры «супернауки», в которой наименования «математика», «логика», «теория логического вывода», «теоретическая кибернетика», «программирование», «теория систем», «семиотика» и другие становятся названиями отделов и подотделов.

Однако диалектика развития такова, что именно появление кибернетики поставило серьезнейшие проблемы. Иллюзия Лейбница, будто с появлением «механического интеллекта» все станет просто, рассеялась как дым. Диалектический процесс познания нельзя в целом автоматизировать— истина по своей сути не формальна, а содержательна. И чтобы перекинуть мост между формальной доказуемостью и содержательной истинностью, пришлось разработать специальную науку —логическую семантику.

Лейбниц думал — и многие еще недавно склонны были с ним соглашаться, что все, происходящее в реальном мире и сфере абстракций, в принципе может быть описано на формализованном языке, позволяющем сводить решение любых научных или практических вопросов к вычислениям. Теперь мы понимаем, что это не так. Результаты Гёделя накладывают четкие ограничения в возможности подобного подхода. Кроме того, приходится учитывать то, что сами формализованно-детерминистские предписания могут носить различный характер —они могут иметь вероятностную природу и «уживаться» с принятием решений и актами «свободного» (то есть не предопределенного детерминистским предписанием) выбора.

Возник взгляд — его со всей решительностью высказал «отец кибернетики» Н. Винер, что мы живем в «вероятностной вселенной»*. Здесь своеобразную перефразировку получила другая идея того же Лейбница — идея о множественности «возможных миров».

В настоящее время, во всяком случае, бесспорно, что на многие реальные процессы следует смотреть как на формализуемые, детерминируемые, происходящие по четким, однозначно понимаемым правилам именно «в принципе». Но быть формализованным, детерминированным в принципе — это не то же самое, что быть фактически представленным на языке какой-то формальной системы или быть детерминированным конкретным, доступным для выявления и формулировки алгоритмом. Да и сами формализуемость, детерминистичность, регулярность поведения — словом, формальность и алгоритмичность — могут быть разной «силы». Поэтому часто говорят о формализуемости и детерминируемости различной степени и для исследования более слабых их вариантов используют разнообразный «нелогический» математический аппарат — теорию игр, исследование операций, теорию массового обслуживания, теорию статистических решений, математическую теорию планирования эксперимента — аппарат, так или иначе связанный с теоретико-вероятностными представлениями и методами.

Необходимость учета более слабых форм логической детерминированности вызвала к жизни исследования различного, рода ослаблений понятия алгоритма (вычислимости). Возникли теоретические концепции «недетерминистских» и «расплывчатых» алгоритмов. По своей логической основе эти теории оказались связанными уже не с двузначной логикой —логикой истины и лжи, которая рассматривалась в этой книге, а с логиками многозначными и беско-нечнозначными. В многозначных логиках используются не два, а более значений истинности; в самой «простой» из них истинностных значений оказывается три — истинность, ложность и неопределенность. В бесконечнозначных логиках предполагается счетно-бесконечное (то есть перечислимое числами натурального ряда) или даже контитуальное множество значений истинности. Такие логики, грубо говоря, моделируют свойство человеческих суждений располагаться на «непрерывной» шкале правдоподобия (достоверность, правдоподобие различной степени, абсолютная ложность).

* Винер. Кибернетика и общество. М., 1958 (см. Предисловие «Идея вероятностной Вселенной»).

Отказ от принципа обязательной дихотомии «истинное-ложное» явился важным завоеванием математико-логической мысли XX столетия, отражающим диалектическую при. роду человеческого познания. Логика, продолжая развивать и углублять свой формальный аппарат (который становится все более сложным, мощным и разнообразным), таким образом более решительно, чем ранее, обращается к учету свойств реального мышления. Это проявляется, в частности, в появлении таких ослаблений понятия алгоритма (вычислимости), которые связаны с задачей отображения в логике «человеческого фактора». Одним из таких ослаблений является понятие предписания алгоритмического типа, предполагающее, что «исполнительным устройством» для алгоритмов является человек с присущими ему ограничениями и свойствами. Не останавливаясь на всех этих вопросах более подробно, мы отсылаем читателя к имеющейся на этот счет литератутуре*.

Отметим также еще один существенный момент. Пересмотр «традиционных» представлений о логической детерминированности, связанные с этим расширение понятия алгоритмического процесса и появление «новых логик» обусловлены не только возрастающей ролью «человеческого фактора». Даже те отрасли знания, которые занимаются исключительно — или почти исключительно—«мертвой» природой (и прежде всего физика), сталкиваются ныне с ситуацией, когда говорить об алгоритмическом познании объектов приходится в каком-то новом, не до конца еще ясном смысле. Уяснение назревающего нового представления о логической детерминированности составляет теперь одну из самых привлекательных для пытливого исследователя проблем. Эта проблема порождает множество более частных вопросов.

Что такое язык вообще и каковы особенности научных языков? Как следует понимать отображение реальности в понятийной теории, коль скоро она выражена некоторой знаковой системой? В каком смысле такая теория предсказывает новые явления? Как в логическом плане соотносятся между собой «теоретические» понятия — понятия дедуктивных наук — и понятия «эмпирические», формирующиеся в опытно-экспериментальном познании? Комплекс подобных вопросов оказывает сильное влияние на развитие теории знаковых систем — семиотики и многие аспекты методологии науки.

В задачи данной книги не входит подробный философский анализ представлений о логической дедукции и алгоритмической процедуре как инструментах познания. Поэтому и в данном случае мы ограничимся фактической стороной дела и сравним то представление о научном описании Вселенной, которое господствовало сто — двести лет назад, с современными представлениями.

Открытие И. Ньютоном закона всемирного тяготения и поразительное по своей точности подтверждение этого закона последующими астрономическими наблюдениями привело к концепции, которая получила название «лапласовского детерминизма», поскольку была образно и четко сформулирована французским математиком, астрономом и физиком Пьером Лапласом. Вот его знаменитые слова:

«Мы должны рассматривать существующее состояние Вселенной как следствие предыдущего состояния и как причину последующего. Ум, который в данный момент знал бы все силы, действующие в природе, и относительное положение всех составляющих ее сущностей, если бы он был еще столь обширным, чтобы ввести в расчет все эти данные, охватил бы единой формулой движения крупнейших тел Вселенной и легчайших атомов. Ничего не было бы для него недостоверным, и будущее, как и прошедшее, стояло бы перед его глазами»[*].