книги из ГПНТБ / Теплов Л. Очерки о кибернетике

те самые слова, которые произнес диктор перед микрофоном. Именно они в скрытом виде, как будущая рыбка в икринке, содер­ жатся в радиосигналах. Начало и конец це­ почки преобразований теряются в тумане: пока трудно понять, как именно появились слова в уме журналиста, сочинившего теле­ грамму, и куда они деваются, попав в мозг слушателя. Но слова важны не сами по се­ бе, в них есть что-то, называемое «смыслом», и оно сохраняется неизменным на всем дол­ гом пути от радиостудии до слушателя: с листка телеграммы, через глаза и мозг дик­

должен будет менять доспехи на более древние. Поручик Киже — по­ рождение ошибки писаря павловских времен — никому не может яв­ ляться в виде «полного» призрака, ибо существует неопределенность от­ носительно его роста, формы носа, глаз, походки и тому подобных лич­

79

ных качеств. Это будет, по-видимому, мутная тень в офицерском мун­ дире, с косицей, в треуголке — и только.

Сновидения, бред и сами призраки сохраняют, хотя и в неполном, перепутанном виде, отпечатки реальных событий и «существуют» только поэтому. Модный парижский художник Ив Клейн выставил недавно «скульптуру», называющуюся «Зона нематериальной чувственности». Под этой табличкой в зале не было н и ч е г о , хотя автор оценил свою выдумку в 400 долларов. Произведения искусства оцениваются, конечно, не по весу затраченного на них материала, и жульничество состояло не в том, что в обмен на доллары Клейн не мог вручить любителю кусок мрамора или бронзы. Но самый «бесформенный» кусок все же имеет какую-то форму, а «Зона» не имела ее совершенно, или, если угодно, она имела все формы, какие только могут существовать. Ив Клейн рассуж­ дал бы довольно логично, если бы потребовал за свою «Зону.» столько, сколько стоят все скульптуры мира, ибо она «вмещала» их все. Но более логично не платить ему ничего, так как «нечто», содержащееся в любой настоящей скульптуре (и в ее копиях), есть результат в ы б о р а из всех скульптур, которые можно сделать. А из примера «необыкновенного аль­ бома» видно, что количество «возможных скульптур» оценивается конеч­ ным числом, так как в бесконечном ряде скульптур нашлось бы сколько угодно таких, которые мы вправе считать механическими копиями, а не новыми произведениями искусства. Их нельзя было бы различить обыч­

иное расположение кристаллов в веществе многих, внешне одинаковых копий.

Загадки имеют смысл, когда есть разгадка. В рождении рыбы, пе­ редаче телеграммы по радио, появлении призрака и возникновении скульптуры под резцом истинного мастера действительно можно выде­ лить «нечто», и это разное «нечто» обладает общим свойством сохра­ няться, переходя от одного вещества или вида энергии к другому. Глян­ цевитый листок фотобумаги — снимок обратной стороны Луны — ценен тем, что пятна на нем расположены в таком же порядке, как и на том диске Луны, который непосредственно еще никогда не видели глаза лю­ дей; огромные усилия были приложены, чтобы этот порядок сохранился, переходя с Луны на листок. Когда буквопечатающий телеграф выдает вместо букв комбинации электрических импульсов или шифровальщик превращает буквы в ряды цифр, порядок может меняться, но он меняет­ ся обратимо, скрыто сохраняется и будет восстановлен. Читая книгу, человек запоминает нечто более общее, чем порядок букв, но если он что-то получает, это «что-то» в сохранности переходит со страниц в его память. Форма гайки, сходящей со стола программного станка, была распределена между устройством станка и программой, а реакция кошки на вид мыши •— между мышью и нервной системой кошки. Но во всех случаях имеется нечто такое, что нельзя сразу получить, подбрасывая гривенник, записывая результат и подставляя затем в записи вместо гер­

80

они — продукт сознания, связывающего вместе разные предметы. «Око­ ло» нельзя взять в' руки, пощупать, положить в ящик и унести, оно не имеет массы, цвета или температуры. Оно как будто неотделимо от пред­ метов, которые относятся. Но тогда странно, что разные люди, не сгова­ риваясь между собой, сравнительно одинаково воспринимают не только стол и стул порознь, но и это «около»-— отношение стола и стула. «Коло» на языке древних славян означало «круг», «около» значит — на окруж­ ности некоторого радиуса, центром которой является один из предметов. Радиус окружности поддается точному измерению, и сколько бы людей его ни измеряло (если они пользуются одной мерой и не сдвигают ни стула, ни стола), результаты окажутся совпадающими.

Отношения существуют в неисчислимом множестве между всевоз­ можными предметами и явлениями мира независимо от свойств созна­ ния. Где-нибудь на Луне, у безымянной расщелины, валяются рядом два камня. Их никогда не видела ни одна живая душа. И все же между ни­ ми есть такое же «около», как между стулом и столом.

На что нам нужна была бы наука, на что нам нужны глаза и уши, если отношения в мире мы устанавливали бы по своей прихоти?

Итак, отношения существуют реально, но не как вещество или энер­ гия, а просто как отношения, и они имеют свои интересные свойства.

Во-первых, можно заметить, что наша оценка отношения и само от­ ношение не одно и то же. Нам очень хочется, чтобы разница между ними исчезла, мы можем добиться того, что она практически станет сколь угодно ничтожна, но теоретически она обязательно присутствует и зави­

Кажется, нет. Но этот вывод зависит не только от положения моего до­ ма и Луны, но и от места, где я нахожусь. Ведь если глядеть с звезды Альфа Центавра — а почему бы нам когда-нибудь и не поглядеть отту­ да?— то лунные камни, несомненно, валяются где-то «около» земных столов и стульев.

Самое точное описание физического объекта требует выбора, систе­ мы координат и меры, а среди них есть удобные для данного случая и неудобные, но нет, как показал Эйнштейн, «правильных» и «неправиль­ ных».

Во-вторых, в некоторых особых условиях отношения все же могут отрываться от вещей, которые между собой относятся.

Яставлю на листе бум’аги две точки, говорю: «Вот стол, вот стул»—

иотношение между домашними вещами как бы перепрыгивает на отно­ шение между точками на плане. Оно станет определеннее, если рядом

нарисовать масштаб или стрелку «север — юг». Я пишу: «Между стулом и столом 30 сантиметров». То же самое отношение распределяется между цифрой и названием меры; входит в отношение с металлической линейкой, которую почтительнейше хранят в Париже и величают этало­ ном метра, с правилами русского языка, десятичного счисления и особен­ ностями моего почерка — словом, с разнообразнейшими явлениями мира.

82

Когда мы говорим, читаем, думаем, узнаем, мы имеем дело только с отношениями. Впрочем, великий английский сатирик Джонатан Свифт в свое время выдумал ученых чудаков, которые решили показывать сами вещи вместо того, чтобы употреблять слова: «При встрече на улице они снимали с плеч мешки, открывали их и, достав оттуда необходимые вещи, вели таким образом беседу в продолжение часа; затем складыва­ ли свои пожитки, помогали друг другу взвалить их на плечи, прощались и расходились». Но если одни отношения являются источниками знаний,

вещи, явления и отношения между ними.

Мы запустили искусственные спутники Земли и Солнца; автоматиче­ ские лаборатории достигли Луны, Венеры и Марса. Такие достижения требуют большого труда и материальных затрат. Чем они возместятся? Первое время— только информацией, которую нельзя получить другим путем.

Между тем сейчас на Луне, по-видимому, нет ни одного явления при­ роды, к которому мы могли бы приложить понятия целесообразности и управления. Аналогичное положение было и у нас на Земле в те отда­ леннейшие времена, когда ни живых существ, ни машин, ни разного рода изделий человеческих рук не было.

Что иногда заставляет ученого сосредоточивать внимание на куске камня, столь же невзрачном, как тысячи иных камней, которые валяют­ ся под ногами? Отпечаток целесообразности, доказывающий, что этот камень некогда был объектом и продуктом труда, зарождающегося опы­ та древнего человека, что управление уже существовало. А в безлюдных кратерах и равнинах Луны, как и в древнейших слоях земных пород, существуют только п о т е н ц и а л ы информации, которые не могут быть реализованы без участия сигнальных систем.

Однако не всякие возможные отношения являются одинаковыми потенциалами информации. Существуют в мире отношения постоянные,

Если бы в физическом мире все было строго закономерно, его, види­ мо, было бы легко познать, но совершенно незачем это делать — все рав­

мира, всю его историю до последней мелочи, до шага и вздоха каждого человека!

Но «лапласовский мир» не имеет места для управления событиями, и вся необыкновенная сила предвидения его «ума» совершенно беспо­ лезна, как предсказания Кассандры. Эта прозорливая девица, как гла­ сит древнегреческий миф, знала все, что получится из интрижки, которую завел ее брат Парис с женой царя Менелая, но сделать ничего

другой, не может быть более целесообразна, чем любая другая.

В настоящем же мире существуют два потенциала информации —

знаем, например, о природе Венеры. То есть мы очень хорошо знаем, что на Венере не могут быть хаотически скомбинированы любые виды событий: мощная радиация и жизнь, тепло и холод, призраки или веч­ ные двигатели. Общие законы Вселенной распространяются и на Ве­ неру, однако эти законы не определяют однозначно ее состояния. Су­ ществует множество разрешенных состояний, а Венера находится сей­ час в одном из них и в ближайшее время от него существенно не от­

большим, и космические лаборатории должны помочь уменьшить его. С другой стороны, на Венере существует потенциал действий. По­ знав природные условия Венеры, человечество сможет развить свои внания и опыт, свою технику и в конце концов подчинить эту далекую планету своим интересам— человеческому критерию целесообраз­

ности.

Комбинации, имеющие равную вероятность (поскольку по опреде­ лению информация — это мера организации), несут равное количество информации. Так, прихотливые, яркие фигуры, наблюдаемые в оптиче-' ской игрушке — калейдоскопе, имеют одинаковые потенциалы инфор­ мации, так как они возникают из равновероятных, чисто случайных комбинаций разноцветных стеклышек, которые упорядочиваются одной простой операцией — многократным отражением в зеркалах. Факти­ чески пересыпаются, скажем, десять кусочков стекла, и конструкция прибора не накладывает ограничений на их комбинации. Зрителю же

84

док и сохранить его. Если же порядок существует, распространить его на другую • последовательность сигналов нетрудно, и количество-ин­ формации при этом не увеличивается. Поэтому исчисление информации должно производиться методами, отличными от методов подсчета энергии или вещества.

В двух одинаковых аккумуляторах, заряженных до одного уров­ ня, содержится вдвое больше энергии, чем в одном, и в двух кирпичах вещества вдвое больше, чем в одном. Но хотя в каждом из двух эк­ земпляров этой книги содержится одинаковое количество информации,

книга прочтена, количество информации в ней не убавляется. И автор, вкладывая знания в книгу или излагая их в лекции, не глупеет на глазах и не лишается тех сведений, которые у него были.

В каждой управляющей системе может существовать некоторая информация, и система может выдавать ее сколько угодно раз, не ли­ шаясь запаса. Сумма поступившей, выданной и сохраненной в памяти информации остается постоянной, хотя сигналов становится все боль­ ше и больше.

Действительно, в цепи усилителей всегда можно сделать развет­ вление: к выходу одного из них подключить параллельно два других с продолжениями — новыми усилителями. Тогда исходный порядок сиг­ налов будет преобразовываться по-разному в двух параллельных ■це­ пях. Если в каждой из них есть свои задержки — накопители инфор­ мации, то эта информация будет по-разному сочетаться с исходной последовательностью сигналов. На выходе параллельных цепей можно получить разные количества информации, которые, однако, не превы­ сят общего количества информации в системе. Замкнутые сигнальные системы никогда не увеличивают количества информации, хотя они могут выбрать более экономичное ее выражение, требующее меньшего количества сигналов.

Прежде чем наука пришла к формулировке закона сохранения энергии, техника практически убедилась в неосуществимости вечного двигателя. Из невозможности получить работу от этой химерической машины выводились важные следствия, но только в 1843 г. физику Джоулю удалось порознь измерить механическое движение и возник­ шее из него тепло, чтобы определить меру перехода.

Не менее распространенными и столь же безуспешными оказались

87

поиски информации там, где ее

нет.

Астрологи пытались найти со­ общения о будущих событиях и судьбах людей в расположении небесных светил, хироманты — в линиях на ладони; очень часто лю­ ди искали смысл в случайных комбинациях игральных карт. Все это были попытки получить ин­ формацию «из ничего», и все они, естественно, были безрезуль-

татны, Люди поддавались обману

калейдоскопа: они сами присва­ ивали бессмысленным комбина­ циям: сигналов значения таких сообщений, которых можно было ожидать с большой вероятно­

стью: «нечаянная радость», «хлопоты», «дальняя дорога», «казенный дом», — каждодневные, очень общие ситуации в жизни любого человека. Информация заключалась в их отборе среди других, менее вероятных и поэтому запрещенных, например «открытие нового острова», «полет на крыше, сорванной вихрем» или «падение с Луны». Случайный выбор одного сообщения из всей серии разрешенных уже не нес никакой информации.

Сейчас мы умеем превратить любой вид информации в любой дру­ гой и обратно без потери количества и специфики ее, а также сводить

дена общая мера всех ее видов и общие принципы исчисления инфор мации.

лять им невозможно. Если же он может продолжаться и так и этак, то можно устроить, чтобы воля управляющего или органы автоматиз­

ма вмешались, дали соответствующий сигнал и направили процесс по избранному пути.

Сложность сигнала зависит от количества возможных вариантов, продолжения процесса. Самый простой сигнал может быть подан в том случае, если предстоит выбор одного из двух разрешенных вариан­ тов продолжения: влево или вправо, вперед или назад, стоять или двигаться.

Если подсчитать, из скольких вариантов продолжения процесса

88