Полезные направления будущих исследований

NB: Статья написана в 1962 г.

· Открытие новых типов динамических процессов, моделирование, анализ их и применение на практике (например, волнообразная вспышка эпидемий).

· Изучение динамики больших многокомпонентных систем с множественными равновесными состояниями. Подобные системы либо проявляют тенденцию к адаптации (в оригинале привыканию к возмущениям, habituation), либо вымирают (хаотизируются?) Многие известные биологические феномены являются именно следствием сложности и множественности равновесных состояний соответствующих динамических систем. Особый тип систем с множественными равновесными состояниями, достойный внимания, — это системы, компоненты которых имеют характеристики с пороговыми значениями: при штатном режиме входного сигнала эти характеристики ниже порога, при превышении некоторой функции от входного сигнала определенных значений, порог преодолевается.

· Физическая организация и принципы функционирования памяти живых организмов. Предыдущие исследования показали, что в принципе память может быть промоделирована ограничением (а следовательно, и отношением), действующим на пространстве событий прошлого и настоящего. Мы имеем представление о том, как работает память на сравнительно небольших временных интервалах. Следует направить усилия на изучение того, как функционирует память в долгосрочном режиме.

Комментарии

Статья, безусловно, представляет большой интерес и подкупает системностью и масштабностью выводов. Однако холистский подход, как и следует ожидать, не учитывает множество частных трудностей. Самое главное, на мой взгляд, что следует отметить, — это то, что автор не делает различий между функцией как таковой и упорядоченностью (тривиальной организацией). Отсюда и его убеждение в том, что генерация той или иной формы "жизни" при наличии детерминированного неизменяемого воздействия на динамическую систему происходит автоматически. Можно, конечно, считать кристалл "живым", а с высоты птичьего полета моделировать перемещения больших групп людей с помощью закона растекания жидкости по поверхности.

Тем не менее, холистский пиетет о самопроизвольной кристаллизации жизни не выдерживает столкновения с практикой. На практике, по замечанию Дэвида Абеля (см. напр., Abel 2009), ни функциональность вообще как полезность (utility) динамической системы, состоящей из многих компонентов, ни какая бы то ни было частная нетривиальная функция (например, биологическая) не может кристаллизоваться из хаоса. Самопроизвольно из хаоса может генерироваться лишь низко-информационная избыточная регулярность (фракталы), а физическая среда может находиться в состоянии упорядоченном, хаотическом или промежуточном. Именно поэтому мы и не наблюдаем возникновения жизни из неорганики.

Биологическая жизнь программируется генетическим и эпигенетическим кодом (эквивалентным инструкциям по сборке организма), в отличие от хаотических или регулярных строк (random or ordered sequences) сообщаемыми лишь функциональными последовательностями символов (functional sequences). Однако программирование биосистем основано на системе формальных правил, которые не возникают спонтанно, но на практике всегда требуют целенаправленного интеллектуального вмешательства разработчика.

Для образования устойчивых обратных связей и иерархии управления на практике опять-таки потребен интеллект лица, принимающего решения. Эмпирическая наука свидетельствует о том, что одни лишь фазовые переходы между хаосом и порядком не могут порождать нетривиальную функцию. В самой физической среде нет ничего, что бы производило отбор по критерию нетривиальной будущей функции. Приводимый автором пример математического оператора иллюстрирует лишь тривиальное движение к равновесному состоянию. Организацию сложных систем, как сам же он и утверждает, невозможно свести лишь к упорядочению и движению к состояниям равновесия. Необходим абстрактный, логический "довесок", с помощью которого система сможет выделять определенные равновесные состояния из всего множества равновесных состояний. Функциональность — это прежде всего абстрактная идея, концепт, несмотря на то, что всякий раз функция в процессе воплощения идеи в конкретной физической системе должна быть выражена физически. Физическая среда инертна к логике, к функциональности и поэтому не может их порождать. На практике функция и организация сообщаются системе исключительно агентом. С этой точки зрения, особенно глубоким замечанием автора следует признать соотнесение организации с несводимостью (irreducibility), а также вывод о невозможности самоорганизации машин.

Наконец, интересно отметить еще одно обстоятельство. В пояснениях к математической модели биологической жизни Грегори Хайтина (Gregory Chaitin) естественный отбор среды рассматривается в качестве оракула останова программ, моделирующих биосистемы. По мнению же Уильяма Эшби, отбор не может протекать беззатратно и, таким образом, не может выступать в качестве оракула. Мне вывод Эшби кажется прекрасно согласующимся с утверждением о том, что физическая среда лишена каких-либо предпочтений, не может принимать решений и выдавать рекомендаций. Следовательно, оракулом может выступать только агент. Именно так оно и было в экспериментах Хайтина: он сам вмешивался в численный эксперимент и производил ототбо