(e) Усилитель интеллекта
Общая тенденция математизации наук (в том числе и таких, которые до сих пор по традиции не использовали математических средств), охватив биологию, психологию и медицину, постепенно проникает даже в гуманитарные области — правда, пока еще скорее в виде отдельных «партизанских налетов»; это можно заметить, например, в области языкознания (теоретическая лингвистика) или теории литературы (применение теории информации к исследованию литературных, в частности поэтических, текстов). Но мы тут же сталкиваемся с первыми признаками странного и довольно неожиданного явления: обнаруживается недостаточность математических средств (любых!) для достижения некоторых целей, определившихся сравнительно недавно и относящихся к самым передовым областям современных исследований. Речь идет о задачах, которые ставятся перед самоорганизующимися гомеостатическими системами. Назовем (скорее для иллюстрации) несколько таких фундаментальных проблем, в которых специалисты впервые столкнулись с этой немощью математики. Речь идет о построении усилителя интеллекта, о создании самопрограммирующегося автомата для управления производством и, наконец, о наиболее широкой проблеме — о построении универсального гомеостата, сложность которого была бы сравнима с нашей собственной, человеческой.
Усилитель интеллекта (впервые выдвинутый как реальная конструкторская задача, по‑видимому, в работах Эшби[37] должен представлять собой в сфере умственной деятельности точный аналог того усилителя физической силы, каким является любая управляемая человеком машина. Усилителями силы являются автомобиль, экскаватор, подъемный кран, металлообрабатывающий станок и вообще любое устройство, в котором человек «подключен» к системе управления в качестве регулятора, а не источника энергии. Уровень индивидуальных умственных способностей отклоняется от среднего значения не больше, чем отклоняется уровень физических способностей, хотя на первый взгляд кажется, что это не так. Средний показатель интеллектуальности (измеренный наиболее употребительными психологическими тестами) составляет около 100—110; у людей с очень сильным интеллектом он достигает 140—150, а верхняя, чрезвычайно редко достигаемая граница лежит вблизи 180—190. Между тем усилитель интеллекта приблизительно с таким же коэффициентом, какой имеет усилитель физической силы рабочего на производстве (обслуживаемая им машина), дал бы показатель интеллектуальности порядка 10000. Возможность создания такого усилителя не менее реальна, чем возможность создания машины в сто раз более сильной, чем человек. Правда, в настоящее время шансы на создание такого усилителя не очень велики, ибо первоочередной является постройка упомянутого управляющего автомата для промышленности («гомеостатического мозга автоматического завода»). Однако я останавливаюсь на примере усилителя интеллекта потому, что на нем нагляднее видна та фундаментальная трудность, с которой сталкивается в подобных задачах конструктор. Дело в том, что он должен создать устройство, которое было бы «умнее его самого». Ясно, что если бы он хотел действовать согласно методу, который стал уже традиционным в прикладной кибернетике, то есть если бы он стал разрабатывать программу работы своей машины, то поставленная задача не была бы решена: наличие программы ставит предел «интеллектуальности», достижимой для создаваемой машины. На первый взгляд — но только на первый — задача представляется неразрешимым парадоксом. Действительно, задача оказывается неразрешимой (по меньшей мере, согласно нынешним критериям), если постулировать создание теории — теории, предшествующей постройке усилителя и по необходимости математической; это похоже на предложение поднять себя за волосы (да притом со стотонным грузом, привязанным к ногам). Но существует (пока лишь гипотетическая) возможность совершенно иного подхода к проблеме. Детальные сведения о внутреннем устройстве усилителя интеллекта нам недоступны. Но, быть может, они и не нужны? Нельзя ли смотреть на этот усилитель как на «черный ящик», то есть как на устройство, о внутреннем строении и последовательных состояниях которого у нас нет ни малейшего понятия, как на устройство, в котором нас интересуют только конечные результаты его действия? Подобно всякому уважающему себя кибернетическому устройству, усилитель интеллекта обладает «входами» и «выходами»; между ними простирается область нашего неведения. Но чему это повредит, коль скоро данное устройство и в самом деле ведет себя так, как интеллект с показателем интеллектуальности, равным 10000?!
Поскольку метод этот нов и никогда еще не применялся, он похож скорее на шуточку из комедии абсурда, чем на производственный рецепт. Но несколько примеров, быть может, оправдают этот метод. Пусть, скажем, в маленький аквариум с колонией инфузорий всыпали немного железного порошка (такой опыт производился). Инфузории вместе с пищей поглощают небольшое количество этого железа. Создадим теперь вне аквариума магнитное поле; оно будет определенным образом влиять на движение инфузорий. Сигналами на «входе» этого «гомеостата» будут служить изменения напряженности поля; состояние «выхода» определяется поведением самих инфузорий. Мы пока не представляем, для чего можно было бы приспособить этот «инфузорно‑магнитный» гомеостат, и в данном виде он не имеет ничего общего с гипотетическим усилителем интеллекта. Но суть дела не в этом. Хотя сложность устройства отдельной инфузории нам совершенно неизвестна и мы не можем даже нарисовать ее принципиальную схему (как рисуют схемы машин), все же из этих неизвестных нам в подробностях элементов нам удалось создать объемлющее их целое, подчиняющееся законам поведения кибернетических систем с их «входом» и «выходом» сигналов. Вместо инфузорий можно было бы взять определенные типы коллоидов или пропускать электрический ток через многокомпонентные растворы. При этом определенные вещества могли бы осаждаться, меняя проводимосте раствора в целом. Это в свою очередь могло бы привести к появлению эффекта «положительной обратной связи», то есть к усилению сигнала. Должно признать, что подобные эксперименты пока не привели к перелому. Многие кибернетики неодобрительно смотрят на сей еретический отход от традиционного оперирования элементами электронных схем, на эти поиски нового строительного материала, приближающегося в известном смысле к материалу, из которого построены живые системы (это сближение, кстати сказать, отнюдь не случайно!).[38]
Независимо от исхода подобных поисков мы теперь несколько лучше понимаем, как можно из «непонятных» элементов построить систему, которая функционировала бы так, как нам нужно. Возникает принципиальное изменение методики в самой основе конструкторской деятельности. Инженерное искусство ведет себя сегодня примерно так же, как человек, который даже и не пытается перепрыгнуть через канаву, пока предварительно теоретически не определит все существенные параметры и связи между ними: силу гравитации в данном месте, силу собственных мышц, кинематику движений своего тела, характеристики процессов управления, происходящих в его мозжечке, и т. д. Технолог‑еретик из кибернетической школы, напротив, намеревается попросту перепрыгнуть через канаву и не без основания полагает, что если ему это удастся, то тем самым проблема будет решена. При этом он опирается на следующий факт. Любое физическое действие, например упомянутый прыжок, требует подготовительной и реализующей работы мозга, которая является ничем иным, как сложной, неимоверно запутанной последовательностью математических процессов (ибо к ним вообще сводится любая работа мозговой сети нейронов). Но этот же самый прыгун, хотя у него в голове и содержится вся эта «мозговая математика» прыжка, совершенно не в состоянии записать на бумаге ее теоретико‑математический эквивалент, то есть соответствующее количество строгих формул и преобразований. Это происходит, по‑видимому, по той причине, что «биоматематика», которую практикуют все живые организмы до инфузорий включительно, может быть вербализована, то есть переложена на язык математики в классическом (школьном или университетском) понимании этого слова только путем неоднократного перевода системы импульсов с одного языка на другой. Имеет место перевод с бессловесного и «автоматического» языка биохимических процессов и нейронных возбуждений на язык символов, формализацией и конструированием которого занимаются определенные участки мозга, отличные от тех, которые реализуют «врожденную математику» и отвечают за нее. И решение нашей проблемы состоит именно в том, чтобы усилитель интеллекта не занимался формализацией, конструированием, вербализацией, а действовал бы так же автоматически и «наивно» и в то же время так же искусно и безошибочно, как и нейронные структуры прыгуна, — чтобы этот усилитель не занимался ничем, кроме преобразования сигналов, приходящих на «вход» с целью получения готовых результатов на «выходе». Ни он, этот усилитель, ни его конструктор — никто вообще — совершенно не будет знать, как усилитель это делает, зато мы получим то единственное, чего добиваемся: нужные результаты.
(f) Черный ящик
В древние времена каждый человек знал и назначение и устройство своих орудий: — молотка, лука, стрелы. Прогрессирующее разделение труда уменьшало это индивидуальное знание, и в современном промышленном обществе существует отчетливая граница между теми, кто обслуживает устройства (рабочие, техники) или пользуется ими (человек в лифте, у телевизора, за рулем автомашины), и теми, кто знает их конструкцию. Ни один из ныне живущих не знает устройства всех орудий, которыми располагает цивилизация. Тем не менее некто, знающий все, существует — это общество. Знание, частичное у отдельных людей, становится полным, если учесть всех членов данного общества.
Однако процесс отчуждения, процесс изымания сведений об орудиях из общественного сознания развивается. Кибернетика продолжает этот процесс, поднимая его на более высокую ступень. Ибо в принципе возможно создать такие кибернетические устройства, структуру которых не будет знать уже никто. Кибернетическое устройство превращается в «черный ящик» (термин, который охотно употребляют специалисты). «Черный ящик», например, может быть регулятором, подключенным к определенному процессу (к процессу производства товаров или к процессу их экономического круговорота, к процессам управления транспортом, лечением болезни и т. п.). Необходимо лишь, чтобы определенным состоянием «входа» отвечали вполне определенные состояния «выхода» — и ничего более. Создаваемые пока что «черные ящики» настолько просты, что инженер‑кибернетик знает характер связи между величинами на их «входах» и «выходах». Эта связь выражается какой‑нибудь математической функцией. Возможна, однако, и такая ситуация, когда даже конструктор не будет знать математического выражения этой функции. Его задачей будет создать «черный ящик», выполняющий определенные регулирующие действия. Однако ни конструктор, ни кто‑либо иной не будет знать, как «черный ящик» выполняет эти действия. Математический вид функции, выражающей зависимость состояний «выходов» от состояний «входов», не будет известен никому, причем не потому, что узнать это невозможно, а потому, что знать это ненужно.
Неплохим введением в проблематику «черного ящика» может служить рассказ о сороконожке, которую спросили, как это она помнит, какую ногу ей нужно поднять после двадцать седьмой. Сороконожка, как известно, надолго задумалась над этим и, не сумев найти ответ, умерла с голоду, потому что больше уже не могла сдвинуться с места. Эта сороконожка является в действительности «черным ящиком», который выполняет определенные действия, хотя и «не имеет понятия», как он их выполняет. Принцип действия «черного ящика» является необычайно общим и, как правило, очень простым, выраженным фразами вроде «сороконожки ходят» или «кошки ловят мышей». «Черный ящик» обладает определенной «внутренней программой» действия, которая определяет все отдельные акты его поведения.
Современный технолог начинает конструкторскую работу с составления соответствующих планов и расчетов. Мост, локомотив, дом, реактивный истребитель или ракета создаются, таким образом, как бы дважды: сначала теоретически, на бумаге, а потом в действительности — когда символический язык чертежей и планов или алгоритм поведения «переводится» в последовательность материальных действий.
«Черный ящик» нельзя запрограммировать с помощью алгоритма. Алгоритм — это раз навсегда составленная программа действий, в которой все заранее предусмотрено. Выражаясь популярно, алгоритм — это точное, воспроизводимое, поддающееся исполнению предписание, определяющее — шаг за шагом, — каким путем надлежит решать данную задачу. Алгоритмом является любое формализованное доказательство математической теоремы, равно как и программа цифровой машины, переводящей с одного языка на другой. Понятие алгоритма возникло в математике, и применительно к инженерному делу я употребляю его несколько вопреки обыкновению. Алгоритм математика‑теоретика никогда не может «подвести»: тот, кто однажды разработал алгоритм математического доказательства, может быть уверен, что это доказательство никогда не «подведет». Прикладной алгоритм, которым пользуется инженер, может и подвести, потому что в нем «все предусмотрено заранее» только внешне. Мосты рассчитывают на прочность по определенным алгоритмам, что, однако, не гарантирует их абсолютной сохранности. Мост может обрушиться, если на него действуют силы, превосходящие те, которые предусмотрел конструктор. Во всяком случае, имея алгоритм некоторого процесса, мы можем исследовать — в заданных границах — все последовательные фазы, все этапы этого процесса.
Так вот, применительно к очень сложным системам, таким, как общество, мозг или еще не существующие «очень большие черные ящики», подобное исследование невозможно. Такого рода системы не имеют алгоритмов. Как это нужно понимать? Ведь любая система, а значит, и мозг, и общество всегда ведут себя каким‑то определенным образом. Способ поведения всегда можно изобразить с помощью символов. Это так, вне всякого сомнения. Только в данном случае это ничего не дает, поскольку алгоритм должен быть воспроизводимым. Он должен позволять предвидеть будущие состояния, между тем как одно и то же общество, поставленное дважды в одну и ту же ситуацию, совсем не обязано вести себя одинаково. И именно так обстоит дело со всеми системами очень высокой сложности.
Как можно строить такие «черные ящики»? Мы знаем, что это в принципе возможно. Возможно построить систему произвольной степени сложности без всяких предварительных планов, расчетов, без поиска алгоритмов. Мы это знаем, потому что сами являемся такими «черными ящиками». Наше тело подвластно нам, мы можем отдавать ему определенные приказы, хотя и не знаем его внутреннего строения (точнее говоря, не обязаны знать; знание такого рода не является необходимым). Мы возвращаемся к ситуации прыгуна, который умеет прыгать, хотя и не знает, как он это делает, то есть не располагает сведениями о динамике нервно‑мышечных импульсов, результатом которых является прыжок. Итак, великолепным примером устройства, которым можно пользоваться, не располагая его алгоритмом, является каждый человек. Одним из «самых близких нам» во всем Космосе устройств подобного рода является наш собственный мозг: он находится у нас в голове. Тем не менее по сей день неизвестно в деталях, как он работает. Изучение его механизмов с помощью самонаблюдения — метод в высшей степени ненадежный (как показывает история психологии), сбивающий на самые неправдоподобные гипотезы. Мозг построен так, что, обслуживая наши действия, сам остается «в тени». Конечно, дело тут не в коварстве нашего конструктора, Природы, это просто результат естественного отбора: именно он наделил нас способностью мыслить, потому что она была эволюционно полезна. Поэтому мы мыслим, хотя и не знаем, как это происходит, — ведь наделять нас подобными сведениями не входило в «расчеты» эволюции. Она ничего не скрывала; она лишь устранила из поля своей деятельности всякое знание — с ее «точки зрения» лишнее. Ну а если оно не лишнее с нашей точки зрения — что ж, нам придется добывать его самим.
Таким образом, предлагаемое кибернетикой необычное решение, согласно которому машина полностью исключена из сферы человеческого знания, в «популярной» форме, и притом весьма давно, было представлено Природой.
Пусть так, скажет кто‑нибудь, но человеку его «черный ящик», его тело и мозг, стремящийся к оптимальному решению жизненных проблем, дала Природа, создав их в результате проб и ошибок, продолжавшихся миллиарды лет. Должны ли мы пытаться скопировать плоды ее творчества? И если да, то каким образом? Нельзя же всерьез предлагать повторение — на сей раз техническое — эволюции! Такая «кибернетическая эволюция» поглотила бы если не миллиарды, то миллионы, да пусть даже сотни тысяч лет… И как вообще начать это дело? Атаковать ли эту задачу с биологической стороны или же с небиологической?
У нас нет ответа. По‑видимому, нужно будет испытывать всевозможные пути, особенно те, которые по различным причинам были для эволюции закрыты. Однако в наши планы не входит фантазировать на тему о том, какие «черные ящики» мыслимы в процессе технологической эволюции. Известно, что только очень сложный регулятор может справиться с очень сложной системой. Поэтому нужно искать именно такие регуляторы — в биохимии, в живых клетках, в молекулярной структуре твердого тела, везде, где это возможно. Мы знаем, следовательно, чего мы хотим и что ищем. Мы знаем также от нашего репетитора Природы, что задачу можно решить. Таким образом, мы знаем столько, что уже одно это означает половину успеха.
(g) О морали гомеостатов
Пришло время ввести в сферу наших кибернетических рассуждений моральную проблематику. Ситуация на самом деле обратная: не мы вносим вопросы этики в кибернетику, а она, кибернетика, разрастаясь, охватывает своими последствиями в числе прочего то, что мы называем моралью, то есть систему критериев, дающих оценку действиям, причем оценку — с объективной точки зрения — произвольную. Мораль в той же мере произвольна, как и математика, поскольку обе выводятся с помощью логических рассуждений из принятых аксиом. Можно, например, принять за одну из аксиом геометрии, что через точку, лежащую вне прямой, проходит только одна прямая, параллельная данной. Можно отбросить эту аксиому, и тогда мы получим неевклидову геометрию. Самое главное отдавать себе отчет, когда именно мы поступаем согласно принятым заранее условиям (как при выборе геометрических аксиом), поскольку эти условия, этот выбор зависят от нас. Можно принять за одну из аксиом морали, что необходимо уничтожать детей с врожденными физическими уродствами. Тогда мы получим известную из истории «тарпейскую мораль», которая в результате скандала, разразившегося в связи с талидомидом, в последние годы подверглась страстному обсуждению и была окончательно отброшена.[39] Часто говорят, что существуют внеисторические моральные императивы. С этой точки зрения «тарпейская мораль», даже в наиболее смягченной форме (например, постулат эвтаназии[40] людей, испытывающих муки вследствие неизлечимых болезней), будет аморальной, будет преступлением, злом. В действительности же тут происходит оценка одной системы морали с позиций другой. Разумеется, мы выбираем другую, «нетарпейскую» систему; но коль скоро мы признаем, что и она возникла в процессе общественной эволюции человека, а не дана нам свыше, мы должны признать и тот факт, что в истории применялись и другие системы. Вопрос о расхождении морали провозглашаемой и морали практикуемой вносит осложнения в эту проблему, но они нас не интересуют, ибо мы ограничимся только описанием реальных действий, исключая их вполне возможный камуфляж, или, проще говоря, дезинформацию. Тот, кто дезинформирует, провозглашает на словах не ту мораль, которую применяет на деле. Сама потребность в дезинформации указывает на то, что определенные моральные аксиомы безраздельно господствуют в общественном сознании, в противном случае не было бы нужды в искажении фактов. Но даже сами факты могут в различных цивилизациях получить диаметрально противоположную оценку. Сравним моральные аспекты современной проституции и вавилонской. Вавилонские храмовые блудницы отдавались не для личного заработка, а по «высшим мотивам» — их религия одобряла такое поведение. Оно было в полном огласии с моралью, вытекавшей из этой религии. Тем самым в рамках своего времени и своего общества они не подлежали осуждению — в противоположность современным куртизанкам, ибо по сегодняшним моральным критериям проституция — это зло. Таким образом, одна и та же деятельность получает две прямо противоположные оценки в пределах двух различных культур.
Введение кибернетической автоматизации влечет за собой довольно неожиданные моральные проблемы. Стаффорд Бир[41], один из пионеров в области кибернетизации больших капиталистических предприятий, постулировал возможность создания «фирмы‑гомеостата» и в качестве примера рассмотрел теорию регулирования деятельности большого сталелитейного производства. «Мозг» такого предприятия должен так оптимизировать все процессы, из которых складывается выплавка стали, чтобы производство было наиболее продуктивным, эффективным и независимым как от колебаний предложения (рабочей силы, руды, угля и т. д.) и спроса, так и от внутренних изменений в системе (неравномерность процесса производства, нежелательный рост себестоимости изделий). Согласно представлениям Бира, такая производственная единица должна быть ультрастабильным гомеостатом, который немедленно реагирует на всякое отклонение от равновесия изменением внутренней организации и тем самым возвращается к равновесию. Оппоненты‑специалисты, которым эта теоретическая модель была представлена, обратили внимание на то, что ей недостает «религии». Бир сознательно смоделировал это предприятие‑гомеостат по принципу действия живого организма. Но в природе единственным, по существу, критерием «ценности» организма является его способность к выживанию любой ценой. Иначе говоря, при случае также и ценой пожирания других организмов. Натуралист, понимая, что в Природе не существует «системы моральных оценок», не считает поведение голодных хищников аморальным. Таким образом, возникает вопрос: «может ли», то есть «имеет ли право», «организм‑предприятие» в случае нужды «пожирать» своих конкурентов? Имеется много таких вопросов; правда, возможно, не столь острых. К чему должно стремиться такое гомеостатическое предприятие — к максимальной производительности или к максимальной прибыли? А что, если с ходом времени неизбежные технологические сдвиги сделают производство стали ненужным? Должна ли «тенденция к выживанию», вмонтированная в «мозг» такой производственной системы, привести к ее полной перестройке, так чтобы, например, она сама преобразовала себя в производителя пластмасс? Чем должна руководствоваться такая система при подобной полной реорганизации — степенью максимальной общественной полезности? Или, опять‑таки, величиной прибыли? Бир избегает ответов на подобные вопросы. Он говорит, что над «мозгом» предприятия стоит еще наблюдательный совет владельцев, который и принимает самые общие и важные решения. «Мозг» призван только оптимально реализовывать эти решения. Тем самым Вир отрекается от «автономно‑организменного» принципа, входящего в его концепцию, и выносит все моральные проблемы за пределы «черного ящика»: в сферу деятельности наблюдательного совета. Но это только кажущийся выход. «Черный ящик», даже ограниченный таким способом, все равно будет принимать решения морального характера, например при увольнении рабочих или снижении заработной платы, коль скоро этого потребует принцип оптимального функционирования предприятия как целого. Легко представить себе также, что предприятие‑гомеостат Бира может вступить в «борьбу за существование» с другими предприятиями, которые спроектированы кибернетиками, состоящими на службе у других корпораций. Либо все эти машины будут настолько ограничены в своей деятельности, что им придется непрестанно обращаться за решением к «менеджеру»‑человеку (например, запрашивать его, скажем, о том, можно ли сокрушить конкурента, если подвернулся случай), либо же их деятельность, обремененная моральными последствиями, будет расширяться. В первом случае нарушается основной принцип саморегуляции гомеостата‑производителя. Во втором случае гомеостаты начнут оказывать на судьбу людей влияние, очень часто непредвиденное их творцами, и дело может дойти до краха экономики страны в целом просто потому, что какой‑то из гомеостатов слишком хорошо справляется с порученным ему делом, сметая всех своих конкурентов…
Почему в первом случае оказывается нарушенным принцип действия «черного ящика»? Потому что такой «ящик», такой регулятор нисколько не похож на человека — в том смысле, что ему нельзя задавать вопросы об общественных последствиях принимаемых им на каждом этапе решений и ожидать, что он сможет ответить на эти вопросы. Кстати говоря, даже человек‑«менеджер» зачастую не знает этих отдаленных результатов своей деятельности. «Черный ящик», который должен «помочь выжить» предприятию, реагируя ва всевозможные флуктуации «входов» (цены на уголь, руду, машины, зарплату) и «выходов» (рыночных цен на сталь, спроса на различные ее сорта), и «черный ящик», который к тому же учитывал бы интересы рабочих, а может быть, даже и конкурентов, — это два совсем разных устройства. Первое как производитель будет эффективнее второго. Вред, который гомеостаты наносят рабочим, можно, разумеется, ограничить, введя в исходную программу (в «аксиоматическое ядро» поведения) статьи трудового законодательства, обязательного для всех выступающих на рынке производителей; но тем самым может быть увеличен вред для конкурирующих фирм или производителей стали в других странах. Однако самое важное состоит в том, что «черный ящик» не знает, когда именно он действует во вред кому‑то, и от него нельзя требовать, чтобы он информировал людей о таких последствиях принимаемых им решений; ведь ex definitione[42] никто из людей, в том числе и конструктор‑проектировщик, не знает его внутренних состояний. Внедрение гомеостатических регуляторов приводит к последствиям такого рода. Их‑то и имел в виду Норберт Винер[43], когда в новом издании своего основополагающего труда «Кибернетика» посвятил отдельную главу непредвиденным результатам деятельности гомеостатов. Могло бы показаться, что опасность такого рода можно устранить в зародыше, создав «черный ящик» высшего типа в качестве «машины для управления», но не людьми, а подчиненными ей «черными ящиками» отдельных производителей. Последствия такого шага оказываются чрезвычайно интересными.
