Степанский Виктор Иосифович. Психоинформация. Теория. Эксперемент

непосредственно на свою собственную причину, благодаря чему исключается возможность причинно-следственного самозамыкания.
Замкнутый контур, образованный причинами и следствиями, обеспечивает авторегулирующейся системе значительную устойчивость к внешним воздействиям, что обозначается как свойство «закрытости».
В реальных системах авторегуляционная устойчивость осуществляется только в отношении некоторых параметров, тогда как в отношении всех остальных имеет место открытый обмен с окружающей средой. Так, авторегулирующаяся паровая машина потребляет из среды высокотемпературный пар под большим давлением, а отдает в среду, во-первых, пар с более низкой температурой и давлением, во-вторых, выделяющееся при трении рабочих частей тепло и, в-третьих, собственное вещество, механически истирающееся во время работы.
Живые авторегулирующиеся организмы ведут себя более сложным образом, не только отдавая свое вещество в среду, но и потребляя вещество среды как для восстановления своих органов, так и для извлечения энергии, необходимой для поддержания постоянства жизненно важных параметров. Таким образом, в отличие от неживых и в особенности искусственных устройств, открытость которых является «неизбежным злом», т.е. фактором постепенного нарушения и распада механизма авторегуляции, в живых организмах закрытость по одним параметрам поддерживается за счет открытости по другим, что становится тем самым не помехой, а напротив, материально-энергетическим ресурсом авторегуляции.
Анализируя принципиальную сущность авторегуляции, необходимо еще раз подчеркнуть, что ее главным признаком выступает внутрисистемная самостоятельность регулирования состояний ее компонентов. Означает ли это, что обязательным условием авторегуляции должна быть самоактивность каждого компонента авторегулирующейся системы? Ответ на этот вопрос легко получить, возвратившись к анализу схемы на рис. 3. Совершенно очевидно, что два компонента этой системы функционально самоактивны, а один — совершенно пассивен и, тем не менее, авторегуляция успешно осуществляется как следствие организации их последовательных воздействий (но не взаимодействий!) в виде замкнутого контура.
Действительно, паровая машина сама преобразует давление пара во вращение вала и с этой точки зрения вал является самоактивным компонентом. Эксцентрик также обладает самоактивностью, поскольку при вращении его вала грузы перемещаются без всяких внешних воздействий. Разительное исключение составляет дроссель, т.е. заслонка в паропроводе машины. Эта заслонка имеет потенциальную возможность раскрываться или закрываться внутри паропровода, но самостоятельно осуществлять изменение своего состояния дроссель не может, т.е. в этом смысле он совершенно пассивен. Только будучи соединен с эксцентриком, дроссель переходит в состояние видимой активности, и хотя эта активность не собственная, а принудительная, данное обстоятельство никак не препятствует возникновению в системе свойства авторегуляции.
Наличие в авторегулирующейся системе пассивного компонента не только не мешает осуществлению авторегуляции, но более того, оказывается весьма полезно для таких авторегулирующихся систем, которые способны не просто удерживать свои параметры на постоянном уровне, но и переходить с одного уровня функционирования на другой. Схематично это можно проиллюстрировать на том же примере паровой машины. Представим, что механическая связь между эксцентриком и дросселем разорвана и ее реализует человек-оператор. Этот человек смотрит на эксцентрик, который теперь выполняет функцию измерителя скорости вращения вала, и манипулирует дроссельной заслонкой, удерживая скорость на требуемом уровне. В тех случаях, когда этот уровень необходимо резко изменить, например, значительно снизить при холостой работе машины, оператор устанавливает дроссель в минимально открытое положение и оставляет его в покое до тех пор, пока машину вновь не потребуется вывести на рабочий режим.
Эта дискретная регуляция легко осуществляется именно благодаря пассивности дросселя-регулятора, причем вся система в целом (дроссель-вал-эксцентрик-оператор) по-прежнему является авторегулирующейся, но в отличие от «канонической» конструкции данная система обладает значительно большими регуляторными возможностями за счет специфического использования свойства пассивности одного из регуляторов.
В новой системе связь между эксцентриком и дросселем осуществляет оператор, что принципиально изменяет характер воздействий внутри системы. Если раньше соседние компоненты воздействовали один на другой только непосредственно, то теперь воздействие эксцентрика на дроссель стало опосредованным, т.е. в системе появился компонент-посредник, излишний с точки зрения принципа авторегуляции, но весьма полезный в плане повышения адаптивности авторегулирующейся системы к условиям внешней среды.
Не трудно видеть, что в естественных условиях только такая конструкция авторегулирующейся системы обладает шансами на существование, ибо любая реальная система обязательно имеет какие-то связи с окружающей средой, и следовательно, адаптивность представляет собой такое качество системы, от которого в полной мере зависит ее выживание как организма или существование как устойчивого природного образования.
Наличие в системе компонента-посредника уже не позволяет описывать все отношения в цепи эксцентрик-оператор-дроссель как регуляторные, поскольку эксцентрик не оказывает регулирующего воздействия на оператора, так как оператор не реагирует на положение эксцентрика автоматически и однозначно. Оператор только учитывает положение эксцентрика как показателя скорости вращения вала, а кроме этого он учитывает актуальные требования среды к машине — рабочий режим или холостой ход, учитывает положение дроссельной заслонки, прежде чем оказать на нее воздействие и т.д.
Отсюда видно, что оператор-посредник занимает в авторегулирующейся системе совершенно особое положение: обладая возможностью оказывать воздействия на компоненты конструкции, т.е. будучи регулятором, он не подвержен воздействиям с их стороны, т.е. не является объектом регулирования. Тем не менее, нельзя утверждать, что оператор в данной конструкции совершенно независимый компонент, так как его действия детерминируются актуальными состояниями других компонентов и требованиями адаптации системы к среде, т.е. кольцевые причинно-следственные зависимости сохраняются, но приобретают дополнительное функциональное содержание.
В связи с появлением нового содержания само понятие авторегуляция во избежание его чрезмерного расширения необходимо заменить другим, более соответствующим специфике авторегулирующейся системы, для которой характерно наличие не только простых регуляторов, но и регуляторов-посредников. По всей видимости, наиболее подходящим понятием здесь будет «самоуправление», с одной стороны, отражающее автономность регуляционных процессов, происходящих в системе, а с другой стороны, использующее вместо понятия регуляция понятие управление, которое репрезентирует совсем иной аспект детерминации поведения автономного объекта.
При сходстве в кольцевом характере причинно-следственных отношений, коренное внутреннее отличие самоуправляемой системы от авторегулируемой состоит в том, что регуляторы-посредники оказывают воздействия, но испытывают влияния, т.е. упрощенно говоря, преобразуют влияния одних компонентов в воздействия на другие. Во внешнем поведении системы это различие проявляется в том, что если авторегуляция ограничивает реализацию уже актуализированной степени свободы, не позволяя параметрам выходить за определенные пределы, а всей системе переходить в качественно иное состояние, то самоуправление определяет как исходный выбор, так и последующие переключения актуализируемых степеней свободы, обеспечивая системе внутреннюю свободу выбора режимов функционирования.
В отношении свободы поведения самоуправление и авторегуляция выступают как явления прямо противоположные, поскольку первое инициирует изменения, а второе удерживает постоянство, однако в целостном процессе функционирования системы оба эти явления выступают как сотрудники. Действительно, поддерживать постоянным можно только то состояние, которое каким-то образом возникло, для чего должен существовать какой-то специальный механизм. Далее, ни в одном постоянном состоянии нельзя находиться бесконечно, ибо изменчивость окружающей среды рано или поздно войдет в такое противоречие с ригидностью системы, которое разрешится не в пользу последней. Наконец, состояние «выгодное» для системы должно удерживаться постоянным не более, но и не менее того времени, которое необходимо для реализации этих «выгод» через взаимодействие с окружающей средой.
Диалектическое единство самоуправления и авторегуляции позволяет ввести такое обобщающее понятие как самодетерминация, которое характеризует системы, поддерживающие постоянство параметров не только и не столько за счет внутреннего самозамыкания и изоляции, сколько путем управляемого обмена с окружающей средой. Этот обмен в конечном итоге обслуживает процесс авторегуляции, но осуществляется с использованием функциональных механизмов, реализующих совершенно особые внутрисистемные отношения, обозначаемые специальным понятием «информационные процессы».
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