Текст книги "Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции"

Книга Винера, изданная в 1948 г. и давшая начало развитию кибернетики, называлась «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине». Уже в самом названии книги, таким образом, содержалась аналогия между управлением и связью в сложных технических устройствах и в живых организмах, что предполагало в дальнейшем распространение теории управления, базирующейся на изучении автоматов, на все типы сложных систем, включая живую природу, человека и человеческое общество. Биологические, психологические, социальные, экономические, политические и прочие системы были интерпретированы как сложные системы с обратной связью, управляемые на базе поступающей через сенсорные устройства информации и неоднозначно реагирующие на внешние воздействия. Однако, проводя аналогию между управлением и связью в неживых системах, автоматах, и управлением и связью в живых организмах и социально организованных системах, и даже сделав эту довольно отдалённую аналогию основой анализа управленческих механизмов, создатель кибернетики полностью исключил из рассмотрения даже саму возможность управления в неживой природе.

Отрицая универсальный эволюционизм, придавая эволюционизму локальный, ограниченный характер, Винер сужает эволюционное содержание кибернетики, а вместе с тем и её применимость к исследованию космических процессов.

Кибернетический подход к управлению при создании кибернетики базировался на изучении механизмов и сложных динамических систем, характеризующихся внутренней направленностью поведения, целесообразностью. Такие целенаправленные автоматы получили в технике название сервомеханизмов, т. е. служилых механизмов, предназначенных для осуществления определённых целей при помощи выбора наиболее целесообразных моделей поведения. Соответственно и процесс управления понимался в кибернетике в узком, непосредственном смысле этого слова, как целесообразное изменение поведения управляемой системы в соответствии с поступившей на вход сенсорного устройства информацией. Тем самым проводилась непереходимая граница между целесообразно управляемыми системами «островков» организации и самопроизвольно протекающими, спонтанными физическими и химическими процессами, для которых вследствие отсутствия у них каких-либо целей не свойственно какое бы то ни было управление.

Такое жёсткое разграничение, принимаемое кибернетикой, противоречит, между тем, самому духу кибернетики, которая, собственно, и изучает связь организации и управления, воздействие управления на разнообразно организованные сложные системы. Если бы в неживой природе, на необозримых пространствах Космоса не существовало тех или иных форм управления, то никакая организация и никакая эволюция не были бы возможны. Соответственно кибернетический подход к управлению необходимо распространить на системы неживой природы. Разумеется, это не то управление, которое сложилось в человеческом обществе или в живых системах.

Управление есть процесс определения поведения управляемой системы со стороны системы управляющей. В неживой природе происходит нецелесообразное, самопроизвольное, спонтанное управление. Но это именно управление – в широком смысле этого слова. Солнечная активность управляет изменениями климата на поверхности Земли. Земля управляет движениями Луны, Солнце – движениями Земли. Разумеется, Земля не отдаёт приказов Луне, а Солнце – Земле и другим планетам Солнечной системы. Такое управление зиждется на силе гравитации, подчиняющей объекты с меньшей массой и гравитационным полем. Данные системы управления действуют автоматически и представляют собой своего рода кибернетические устройства. Эти системы представляются наиболее простыми, механически детерминированными, подобными по своему устройству тем механическим игрушкам XVIII века без обратных связей, с описания которых Н. Винер начинает своё исследование процессов управления автоматами. На самом же деле эти системы встроены в гораздо более сложные системы космической организации, включающие огромные множества прямых и обратных связей, что и приводит к необходимости использования вероятностных методов при исследовании этой организации.

Автоматические процессы управления сложными системами в неживой природе, в Космосе выступают предпосылками образования процессов управления в биосфере и антропосфере. Не было бы первых – никогда не возникли бы и вторые. Источниками автоматически действующих управленческих процессов выступают феномены, называемые нами мобилизационными структурами. Мобилизационные структуры, обладающие более высоким мобилизационным потенциалом, подчиняют структуры, обладающие меньшим мобилизационным потенциалом и образуют с ними прямые и обратные связи, являющиеся основой всякой организационной целостности.

Машинные аналогии кибернетики очень важны для понимания мобилизационно-организационных и управленческих основ эволюции. Мобилизационные механизмы действуют подобно кибернетическим устройствам, преобразуя случайные сочетания структур в воспроизводимые структурные образования. При этом космические «устройства» не обладают ни сенсорными приспособлениями, ни целеустремлённостью, ни способностью отражать и оценивать собственные состояния, определять качество обратных связей и избирательно реагировать на них. Но у Космоса перед всеми земными машинами, живыми существами и социальными образованиями есть и громадное преимущество. Оно заключается в неограниченности перебора вариантов, осуществляемого в космических масштабах. Структурный подбор и естественный отбор, осуществляемые в таких масштабах, в конечном счёте приводят к тому, что закрепляются и более длительно функционируют структуры, способные сохранять, воспроизводить и распространять достигнутый ими уровень порядка. Перебирая немыслимое число разнокачественных вариантов, природа вырабатывает мобилизационные структуры, способные управлять ходом преобразований и направлять его в русло определённой организации. Процессы образования мобилизационных структур и управления на их основе формированием определённой упорядоченности мы можем представить в качестве своеобразного эксперимента природы, осуществляемого на основе метода проб и ошибок.

Этот эксперимент ежедневно, ежеминутно, ежесекундно протекает как в Космосе, так и на Земле. Земной эксперимент, протекающий в живых и социально организованных системах, связан с целесообразным управлением и эволюционной работой по оптимизации жизнедеятельности, что обеспечивает колоссальное ускорение и качественное усовершенствование прогресса. Но базы земного и космического прогресса несравнимы. Пространственные масштабы земного эксперимента составляют доли световой секунды, тогда как космический эксперимент охватывает многие миллиарды световых лет при необозримом разнообразии участвующих в нём структур. Земной эксперимент является результатом космического эксперимента, а целенаправленные формы управления земных систем ведут своё происхождение от спонтанных, самопроизвольных форм управления космических систем.

Сама логика развития кибернетики приводит к необходимости распространения кибернетической теории управления на управленческие автоматизмы неживой природы, небожественные механизмы управления космическими процессами. Во-первых, само своеобразие кибернетики как науки связано с выявлением фундаментального характера управления, охватывающего самые различные аспекты природы, техники и общественных отношений. Во-вторых, именно в кибернетике внимание исследователей концентрируется на согласовании взаимосвязанных систем, одна из которых является управляющей, а другая – управляемой. Изучение такого согласования очень важно и при исследовании космических процессов. В-третьих, на основе кибернетики возник системно-кибернетический подход, ставший, по существу, основой определённого искусственного способа восприятия. Такой способ позволяет «высветить» функционирование сверхсложных систем путём учёта их входных и выходных параметров, прямых и обратных связей. В-четвёртых, в кибернетике особое внимание уделяется реакциям систем на положительные и отрицательные обратные связи, а также на явления гомеостаза.

При положительных обратных связях реакция усиливает внешнее воздействие, при отрицательных – уменьшает, а гомеостаз позволяет не изменять состояние системы в определённых пределах под внешними воздействиями. Такой анализ реакций также имеет первостепенное значение при исследовании космических процессов. В-пятых, созданный в кибернетике способ изучения сложных систем, получивший название функционального подхода, идеально приспособлен к исследованию космических процессов, поскольку он направлен на выявление сигнального характера реакций системы на внешние воздействия, соотношения стимулов и реакций в управленческих процессах. В-шестых, специфика кибернетики как науки связана именно с управлением поведением автоматов и автоматическими системами управления. Это вполне соответствует специфике космических систем, в которых процессы управления совершаются машинально, автоматически. Американский математик, логик и инженер Джон фон Нейман заложил основы кибернетической теории функционирования автоматов в работе «Общая и логическая теория автоматов». Основная идея Неймана заключается в возможности построения высоконадёжных автоматических систем из ненадёжных компонентов. Именно так выстраиваются процессы управления в неживой природе. Наконец, в-седьмых, бурное развитие компьютерной техники на базе кибернетики позволяет формировать сверхсложные модели управленческих процессов в неживой природе.

Создав методологический аппарат для исследования процессов управления в сложных системах, кибернетика так и не приступила к выявлению специфических форм управления в неживой природе. Произошло это не только по причинам, лежащим в сфере мировоззрения (вследствие отрицания самой возможности управления вне жизни и разума), но и потому, что аппарат кибернетики имел прежде всего техническую направленность, был приспособлен к исследованию и проектированию сервомеханизмов, автоматов, предназначенных для служения человеческим целям. Абстрагируюсь от внутреннего содержания управленческих процессов, протекающих в сложных системах, относясь к этому содержанию как к «чёрному ящику», кибернетика сосредоточилась на управлении сложными системами через целенаправленное создание прямых и обратных связей, введение и выведение определённых информационных сигналов. Процессы мобилизации и управления в неживой природе, в созидательной эволюционной работе Космоса ещё ждут полноценного конктретнонаучного исследования с применением соответствующего математического аппарата. Первые шаги в этом направлении сделала синергетика. Однако она ограничилась исследованием хаотической самоорганизации и «коллективной» гармонизации, оставив в стороне индивидуальное действие упорядочивающих структур и связанные с ним процессы спонтанного управления. Создание эволютики направит внимание исследователей на эти структуры и эти процессы.

Методологический аппарат кибернетики не был приспособлен к исследованию процессов управления в сложных системах неживой природы в силу её техногенной направленности, принципиального отказа от выявления внутренних структур сложных систем, которые порождают спонтанные процессы управления путём мобилизации внутренних потенций самоструктурирования хаотических процессов на образование и поддержание порядка. Тем самым кибернетика оказалась как бы бессильной в своей основной профессии – создании моделей управления, построении всеобщей теории управления автоматическими процессами. Это обстоятельство, безусловно, ограничило значение кибернетики в исследовании эволюционных процессов. Но эта слабость кибернетики составляет и её силу: созданная на базе кибернетики компьютерная техника стала одним из ведущих факторов моделирования сложных систем и продолжает развиваться в этом направлении, открывая пути к воспроизведению в виртуальных моделях таких сверхсложных процессов, которые невозможно было бы воспроизвести обычными вычислительными методами и за тысячи лет.

Что касается синергетики, то она полностью погружена в исследование процессов спонтанной самоорганизации и, сделав громадный шаг вперёд в отображении сверхсложных систем, фактически пробуксовывает в выявлении мобилизационно-управленческой природы эволюционных механизмов, возникающих на базе самоорганизации. Эффекты самоорганизации, самосборки, перехода хаоса в порядок в сложных системах также во многом связаны с проявлениями мобилизационной активности и спонтанного управления, с раздвоением движущейся материи на управляющую и управляемую системы.

Типичным примером самосборки своеобразного кибернетического аппарата автоматического управления из разнородных потоков движения материи является турбулентность. Термин «турбулентность» ввёл в научный обиход Кельвин, произведя его от лат. «турбулентус» – беспорядочный. «Беспорядочность» турбуленции определяется её непредсказуемостью, вероятностным характером происходящих в ней, как и во всякой сложной системе, перемен. Как и во всякой сложной системе, внутренние «побудительные мотивы» поведения турбулентного «вихря», коренящиеся в устройстве его постоянно изменяющейся мобилизационной структуры, скрыты от взгляда внешнего наблюдателя. Они, как выражался выдающийся российский психолог и философ С. Л. Рубинштейн по поводу побудительных мотивов человеческого поведения, детерминируются в момент возникновения.

Турбулентные процессы очень широко распространены в природе, они возникают в жидкостях, в газах, в плазме. Весьма значительная часть материи Метагалактики находится в турбулентном движении, в состоянии так называемого динамического хаоса, который предопределяет во многих отношениях порядок и определённость космических систем. Колоссальная энергия турбулентных процессов, проявляющаяся в разнообразных вихрях, смерчах, торнадо, ураганах, при больших пожарах и т. д. носит весьма разрушительный характер. Турбулентные процессы проявляются и в астрофизике, и в физике атмосферы, и в океанологии. Некое подобие турбуленции проявляется и в поведении людей, действующих под напором эмоциональных всплесков, и в психологии толпы, и в формировании мобилизационных структур, предопределяющих в человеческой истории обширные завоевания, кровавые революции, массовую гибель людей, разрушение достижений различных локальных цивилизаций.

Хаос и порядок, анархия и управление переплетаются в турбулентных процессах самым причудливым образом. При этом наиболее отчётливо проявляется детерминирующая роль мобилизационных процессов, вовлекающих в круговорот событий громадные массы вещества, энергии, информации и заставляющих их «крутиться» в направлении, предписываемом мобилизационным ядром системы. Не хаос как таковой порождает порядок в сложных системах, а мобилизационный потенциал, содержащийся в хаосе и сконцентрированный в мобилизационных структурах, формирует порядок вопреки хаосу по мере образования механизма управления. Таков универсальный путь формирования порядка с точки зрения эволютики.

Конечно, явления динамического хаоса представляют собой лишь особым образом (силовым способом) организованный и управляемый хаос. В них больше хаоса, чем порядка. В этом отношении такие порядки являются аналогом деспотических режимов в социальной сфере: они держатся лишь на силовом давлении, связывают и угнетают энергию входящих в них частей и тем самым создают условия для собственной неустойчивости. Формами силового управления являются так называемые аттракторы – зоны притяжения, подчиняющие себе траектории из окрестных областей. Такое управление не только подавляет, но и порождает хаос, проявляющийся в различных нерегулярностях и колебаниях. Но в этом хаосе образуются и истоки свободы, способствующей оптимизации управления.

В книге И. Пригожина и Г. Николиса «Познание сложного» (М.: Изд-во ЛКИ, 2008 – 352 с.) предложено наиболее ёмкое и яркое описание возникновения и действия автоматического механизма управления преобразованием хаоса в порядок в сложных системах неживой природы. Авторы отмечают, что сложность естественных объектов содержит в себе помимо случайности некоторые типы крупномасштабной упорядоченности. И далее:

«Самоорганизованные состояния материи, допускаемые законами физики неравновесных процессов, представляют собой образцы моделей со сложностью именно такого типа. В самом деле, связанная с разупорядоченностью неустойчивость движения позволяет системе непрерывно прощупывать собственное пространство состояний, создавая тем самым информацию и сложность… Являясь результатом некоторого физического механизма, эти состояния создаются с вероятностью единица, так что проблема выбора конкретной последовательности из очень большого числа априорно равновероятных последовательностей попросту не возникает. В некотором отношении динамическая система, порождающая хаос, действует как своего рода селектор, отбрасывающий огромное большинство случайных последовательностей и сохраняющий лишь те из них, которые совместимы с соответствующими динамическими законами… Присущая этим законам необратимость допускает существование……… устойчивых и тем самым воспроизводимых аттракторов.» (Там же, с. 224).

Итак, наличие динамического хаоса позволяет системе осуществлять перебор вариантов собственных состояний и реализовывать наиболее конкурентоспособный вариант крупномасштабной упорядоченности. При этом сложная система спонтанно образует своеобразный блок управления, который действует как селектор, отбраковывая огромное большинство случайных последовательностей и сохраняя наиболее устойчивые и упорядоченные структурные образования. В таком хаосе коренится свобода, позволяющая системе осуществлять выбор оптимального при данных условиях порядка.

В самых различных явлениях природы можно отследить двухступенчатый характер спонтанного управления. На первой ступени происходит самоструктурирование материи под мобилизующим и управляющим воздействием внешнего источника энергии. Это синергетическая ступень, на которой самоорганизация возникающих структур управляется определённой направленностью движения, потока энергии, который как бы «укладывает» хаотически движущиеся частицы, придавая им определённую регулярность и периодичность местоположения. В качестве упорядочивающей, мобилизующей материю структуры на этой ступени выступает постоянно действующий источник энергии. На второй ступени в результате естественного отбора и самоусложнения структур возникают мобилизационные структуры, обладающие внутренней энергией, достаточной для преобразования определённого фрагмента окружающей среды, её структурирования по образу исходной структуры. Они изымают из этого фрагмента среды дополнительные вещественно-энергетические ресурсы, вступают в конкуренцию с другими структурами за обладание этими ресурсами, образуют слияние или поглощение менее конкурентоспособных структурных образований. Становясь мобилизационными ядрами сложных систем и постоянно усложняясь в процессе системообразования, мобилизационные структуры становятся очагами самопроизвольного управления окружающей материей. На этой мобилизационной ступени образуются предпосылки для дальнейшего усложнения и усовершенствования организации и управления, для развития и прогресса.

Эти предпосылки не могут реализовываться на основе лишь случайного перебора возникающих структур и поддержания наиболее удачных структур естественным отбором. Внутри самих структур происходит эволюционная работа, способствующая спонтанному самоусовершенствованию определённых структур в определённых обстоятельствах и, соответственно, улучшению качества управления. В неживой природе отсутствуют внутренние механизмы, создающие устремлённость мобилизационных структур к оптимизации собственного состояния вследствие отсутствия отражения качества этих состояний в блоках управления этих структур. В результате почти 100 % эволюционной работы осуществляется впустую, структуры возникают и распадаются с определённой цикличностью, а прогресс упорядоченности растягивается на миллиарды лет. Ведь всякий прогресс связан в конечном счёте с повышением качества управления.

В том, что в неживой природе отсутствуют обратные связи, сигнализирующие в сложные системы об их собственном состоянии и тем самым создающие устремлённость к повышению качества управления, кибернетическая трактовка управления совершенно права и безупречна. Но на этом основании нельзя игнорировать наличие управления в космической организации неживой природы. В рамках эволютики необходимо объединить системно-кибернетический подход с синергетическим и мобилизационным для дальнейшего выявления процессов спонтанного управления в неживой природе. Без понимания этих процессов, без дальнейшего конкретнонаучного их выявления останутся неясными предпосылки образования жизни и космической эволюции в целом. Проблема здесь заключается ещё и в том, что в обыденном мышлении, в том числе и в обыденном мышлении учёных, сама возможность управления связывается с наличием целесообразно действующего управляющего субъекта. В кибернетике в качестве такого субъекта рассматривается кибернетический автомат.

Нужно сделать ещё один шаг и признать, что если неодушевлённые автоматы в технике могут рассматриваться в качестве и субъектов, и объектов управления, то и неодушевлённые «автоматы» неживой природы, образуясь в сложных космических системах, могут рассматриваться в качестве субъектов и объектов управления. Они не обладают, конечно, встроенными системами оценки собственного состояния и механизмами, создающими устремлённость к его оптимизации. Но они определённым образом реагируют на обратные связи и образуют достаточно сложные структуры управления движением окружающей материи, потоками вещества, энергии и информации. Без этого спонтанного, нецелесообразного, самопроизвольного управления и автоматического регулирования никогда и нигде не возникла бы жизнь и не сформировался бы разум, который ведь тоже представляет собой не что иное, как управленческую и отражательную мобилизационную структуру космической эволюции.