Кибернетика и общество (сборник)

Информацией мы называем сведения, которыми мы обмениваемся с внешним миром в процессе приспосабливания к последнему и улавливания того воздействия, какое оказывает на внешний мир наше приспосабливание. Процесс получения и использования информации есть фактически процесс нашего приспосабливания к контингенциям внешней среды и процесс нашей жизнедеятельности в этой среде. Потребности и сложность современной жизни предъявляют ныне гораздо более строгие требования, нежели когда-либо раньше, к этому процессу обмена информацией; наша пресса, наши музеи, научные лаборатории, университеты, библиотеки и учебники должны удовлетворять названным потребностям – иначе они не выполнят своего назначения. Жить действенно – значит жить, располагая корректной информацией. Таким образом, коммуникация и управление являются характеристиками самой сущности человеческого существования, пускай формально они относятся к общественной жизни человека.

Изучение коммуникации в истории науки никогда не являлось простой задачей; его никогда не отдавали на волю случая – и занимались этим изучением с довольно давних пор. Еще до Ньютона физика старалась прояснить подобные вопросы, что особенно заметно в работах Пьера Ферма, Христиана Гюйгенса и Г. В. Лейбница: каждому из названных ученых был свойственен интерес к физике, в центре внимания которой находилась не механика, а оптика, то есть коммуникация зримых образов.

Ферма способствовал развитию оптики, предложив свой принцип минимизации, который постулирует, что на протяжении любого достаточно короткого отрезка пути свет движется по маршруту, подразумевающему прохождение за кратчайший промежуток времени. Гюйгенс сформулировал в первоначальном виде принцип, известный сегодня как «принцип Гюйгенса»: он утверждал, что свет распространяется от источника, образуя вокруг этого источника нечто наподобие малой сферы вторичных источников, которые, в свою очередь, распространяют свет аналогично первичным источникам. Лейбниц, его старший современник, трактовал мир как совокупность сущностей, именуемых «монадами», чья деятельность заключается в восприятии друг друга на основе предустановленной гармонии по воле Божьей, и совершенно очевидно, что он мыслил это взаимодействие преимущественно в терминах оптики. Помимо обозначенного восприятия, монады не имели никаких «окон», а потому, с точки зрения Лейбница, всякое механическое взаимодействие оказывалось, по сути, не более чем трудноуловимым следствием оптического взаимодействия.

Преобладание интереса к оптике и обмену сообщениями, бросающееся в глаза применительно к этой составляющей философии Лейбница, вообще характерно для всей его философии. Оно в значительной степени обуславливает две его наиболее оригинальные идеи, а именно Characteristica Universalis [7] , то есть идею универсального научного языка, и Calculus Ratiocinator [8] , то есть идею логического исчисления. Пускай данное логическое исчисление было весьма далеким от совершенства, оно являлось прямым предшественником современной математической логики.

7

Универсальная письменность (лат.), формальный символический язык для выражения математических, научных и метафизических понятий в «характерах», наиболее четко передающих их суть.

8

Исчисление рассуждений (лат.), система исчисления умозаключений, где формулировки естественного языка заменяются символами.

Поглощенный мыслями о коммуникации, Лейбниц сразу во многих отношениях выступил интеллектуальным предшественником идей, излагаемых в настоящей книге, ибо он также интересовался машинными вычислениями и автоматами. Взгляды, которые я излагаю в этой книге, весьма далеки от философских взглядов Лейбница, но проблемы, которые меня заботят, безусловно могут считаться лейбницианскими по духу. Счетные машины были для Лейбница всего одним из проявлений его интереса к языку вычислений, то есть к логическому исчислению, которое, в свою очередь, виделось ему лишь развитием идеи о создании совершенного искусственного языка. Посему даже в рассуждениях о счетных машинах Лейбниц в основном сосредотачивался на вопросах лингвистики и коммуникации.

К середине прошлого века [9] работы Дж. Клерка Максвелла и его предшественника Фарадея вновь привлекли внимание физиков к оптике, то бишь к науке о свете; последний уже рассматривался как форма электричества, описание которой возможно свести к механике необычной, плотной и незримой среды, известной как эфир – в то время считалось, что эфир пронизывает собою земную атмосферу, межзвездное пространство и все прозрачные вещества. Работы Максвелла по оптике являлись математическим развитием идей, выдвинутых ранее в убедительной, но нематематической форме Фарадеем. Изучение эфира поставило ряд вопросов, ответы на которые никак нельзя было назвать вразумительными, – например, на вопрос о движении материи через эфир. Знаменитый эксперимент Майкельсон и Морли в 1890-х годах предприняли для решения этой задачи, однако он принес совершенно неожиданный результат: стало ясно, что просто-напросто не существует способа определения движения материи через эфир [10] .

9

Во всех подобных случаях имеется в виду XIX столетие.

10

В этом эксперименте пытались определить скорость движения Земли относительно эфира, но никакого движения обнаружено не было; данный опыт лег в основу теории относительности.

Первое удовлетворительное разрешение проблем, которые обозначил этот эксперимент, предложил Лоренц, указавший, что, если силы, не позволяющие материи распадаться, считать электрическими или оптическими по своей природе, следует ожидать именно отрицательного результата от эксперимента Майкельсона и Морли. Впрочем, Эйнштейн в 1905 году сформулировал это положение Лоренца таким образом, что невозможность наблюдения абсолютного движения оказывалась скорее постулатом физики, а не следствием какой-либо особой структуры материи. Для наших целей важно то, что в работе Эйнштейна свет и материя трактовались одинаково, как это было до Ньютона, что здесь нет ньютоновского подчинения всего на свете материи и механике.

Разъясняя свои взгляды, Эйнштейн многократно подчеркивал роль наблюдателя, который может находиться в состоянии покоя или в состоянии движения. По теории относительности Эйнштейна, невозможно ввести в систему наблюдателя без одновременного введения идеи сообщений, а также фактически без возвращения физики, так сказать, к квазилейбницианскому состоянию, тяготеющему, напомню, к оптике. Теория относительности Эйнштейна и статистическая механика Гиббса радикально противоречат друг другу, поскольку Эйнштейн, подобно Ньютону, рассуждает преимущественно в понятиях абсолютно строгой динамики и не пользуется идеей вероятности. А вот концепция Гиббса является вероятностной по самой своей сути. При этом обе указанные теории олицетворяют собой заметный сдвиг в воззрениях физиков, благодаря чему восприятие мира как такового, как действительно существующего, сменилось, в том или ином смысле, восприятием мира, который случается наблюдать, а былой наивный реализм физики уступил место отношению, которое оценил бы одобрительной улыбкой епископ Беркли.

Пожалуй, тут будет уместно рассмотреть некоторые связанные с энтропией положения, о которых уже говорилось в предисловии. Как мы сказали, идея энтропии выражает несколько наиболее важных отличий механики Гиббса от ньютоновской механики. На взгляд Гиббса, мы обладаем физической величиной, которая принадлежит не внешнему миру как таковому, а некоторому набору возможных внешних миров, и потому относится к области ответов на ряд специфических вопросов, каковые можно задать о внешнем мире. Физика ныне становится не обсуждением внешней Вселенной, которую можно рассматривать как общий ответ на все вопросы о ней, а совокупностью ответов на гораздо более конкретизированные вопросы. Фактически нас уже не заботит изучение всех возможных выходящих и входящих сообщений, которые возможно получить и посылать; нас теперь интересует теория куда более специфических входящих и выходящих сообщений, что подразумевает измерение уже далеко не бесконечного объема информации, содержащегося в этих сообщениях.

Сами по себе сообщения выступают формой структуры и организации. Действительно, возможно воспринимать группы сообщений как обладающие энтропией, подобно группам состояний внешнего мира. Энтропия является мерой дезорганизации, а информация, передаваемая группой сообщений, является мерой организации. В самом деле, возможно интерпретировать информацию, передаваемую в сообщении, как фактическое отрицание ее энтропии и как отрицательный логарифм ее вероятности. Иными словами, чем более вероятно сообщение, тем меньше информации оно содержит. Например, словесные клише куда менее содержательны, чем великолепные стихи.

Я уже упоминал, что Лейбниц интересовался автоматами; этот интерес разделял, кстати, его современник Блез Паскаль, который внес весомый вклад в разработку прибора, известного сегодня как настольный арифмометр [11] . В согласном ходе часов, установленных на одно и то же время, Лейбниц видел образец предустановленной гармонии своих монад. Ведь техника, воплощенная в автоматах той эпохи, была техникой часовых мастеров. Давайте рассмотрим движение крохотных фигурок, кружащихся в танце на крышке музыкальной шкатулки. Они движутся в соответствии с определенной структурой, но эта структура была задана заранее, и предыдущая активность этих фигурок практически никак не связана с их последующим движением. Вероятность того, что они отклонятся в своем движении от заданной структуры, равна нулю. Да, налицо сообщение, однако это сообщение передается от механизма музыкальной шкатулки танцующим фигуркам – и обрывается. Сами фигурки никак не коммуницируют с внешним миром, не считая обозначенной односторонней коммуникации с заранее настроенным механизмом музыкальной шкатулки. Они слепы, глухи и немы и не могут нарушить своим поведением обусловленную структуру.

11

Речь о «паскалине», как назвал Б. Паскаль свою счетную машину, с помощью которой можно было складывать семизначные числа.

Противопоставим этому поведение человека – или любого мало-мальски разумного животного, например котенка. Я зову котенка, и он поднимает голову. Я послал ему сообщение, которое он принял своими органами чувств и на которое отвечает действием. Котенок голоден и издает жалобное мяуканье. На сей раз уже он выступает источником сигнала. Котенок играет с клубком, подвешенным на нитке. Клубок сдвигается влево, и котенок ловит его левой лапой. Данное сообщение обладает весьма сложной формой, нервная система котенка принимает его и передает посредством неких нервных окончаний суставам, мускулам и сухожилиям, и через нервные сигналы, транслируемые этими органами, животное осознает свое фактическое положение в пространстве и напряжение своих тканей. Лишь благодаря таким органам возможно выполнять действия, требующие перемещения конечностей.