Чтение онлайн

Если рассматривать самоуправляемую систему в целом, то возобновление и поддерживание маловероятных состояний ее элементов является ведущей тенденцией процесса самоуправления. С исчезновением этой тенденции самоуправляемая система разрушается и превращается в скопище простых физических систем. Эту особенность самоуправляемых систем А. Сент-Дьердьй показал на примере различий между живыми и физическими системами и соответственно между биологическим и физическим подходами к вопросу: «Биология — это наука о невероятном, и я думаю, что в принципе для организма существенны только статистически невероятные реакции. Если бы метаболизм осуществлялся в результате ряда вероятных и термодинамически спонтанных реакций, то мы сгорели бы и вся машина остановилась бы, подобно часам, лишенным регулятора. Реакции контролируют-

39

ся тем, что они статистически невероятны и могу г происходить только благодаря специфическим механизмам, способным обеспечить их регулирование. Таким образом, в живом организме становятся возможными реакции, которые кажутся физику невозможными или, во всяком случае, невероятными» '.

Способность самоуправляемых систем переходить в маловероятные состояния обеспечивает им получение большого числа степеней свободы и благодаря этому высокую активность и маневренность, на много порядков превышающих активность физических систем. Активность последних не выходит за рамки динамизма ответной реакции на внешние воздействия. Такая реакция в основном определяется интенсивностью воздействия внешнего фактора, хотя по форме она во многом зависит от внутренних особенностей реагирующего объекта. Реакция физической системы сводится к противодействию внешнему для нее действию.

Если реакция физических систем непосредственно зависит от характера внешних воздействий, то активное поведение самоуправляемой системы относительно независимо от внешней среды и в большей мере определяется имманентными законами системы.

Переход самоуправляемой системы в другие состояния опосредованно зависит от изменений внешней среды. Самоуправляемые системы изменяют свое состояние таким образом, чтобы сохранялись их целостность и определенность как функционирующих систем.

Одним из ведущих принципов самоуправления является принцип активного самодвижения на основе регулярного воспроизводства маловероятных состояний системы, и ее элементов за счет извлекаемой из внешней среды энергии.

' А. Сент-Дьердьи, Введение в субмолекулярную биологию М., 1964, стр. 17.

40

В самоуправляемых системах сочетаются гибкость связей элементов, непрерывная изменчивость их состояний с устойчивостью протекания основных внутренних процессов системы или ее частей. Способом существования самоуправляемых систем является их функционирование, т. е. сохранение своей целостности и определенности, своей выделенности из окружающей среды через непрерывное изменение состояния системы в целом и отдельных ее частей и элементов.

Самоуправляемые системы выделяют себя из окружающей среды и не дают ей поглотить себя посредством поддерживания динамического равновесия с изменяющимися внешними условиями в соответствии с принципом активного равновесия или простого приспособления.

Простое приспособление не приводит к изменению структуры системы. Оно состоит в перестройке внутренних процессов самоуправляемой системы таким образом, чтобы была обеспечена ее целостность при изменении внешних условий в определенных пределах.

Перестройка внутренних процессов не может переходить за какие-то границы, за которыми целостность системы нарушается. Гибкость связей не может быть чрезмерной, т. е. такой, при которой исчезает сама функциональная связь и начинается распад системы.

При большом разнообразии форм простое приспособление имеет свои пределы. Если результаты воздействия внешней среды превышают возмржностч функционального изменения самоуправляемой системы, то она погибает.

Как и всякое другое приспособление, простое приспособление внутренне противоречиво. Наиболее полное приспособление всегда остро избирательно к определенным условиям и при незначительном их изменении переходит в свою противоположность,

41

Динамическое равновесие выражается в сохранении значений основных параметров системы. Функционирование самоуправляемых систем инвариантно в каких-то пределах изменения внешних условий в том смысле, что в основном сохраняются некоторые свойства и характеристики системы через изменчивости состояния ее частей'.

В отличие от вынужденного внешними факторами изменения состояния физических систем функционирование самоуправляемых систем всегда внутренне направлено на достижение определенного результата. И эта направленность изменения состояния самоуправляемой системы для нее внутренне необходима и закономерна. Направленность поведения является фактором устойчивости функционирования самоуправляемой системы или ее функциональным инвариантом.

Каждая самоуправляемая система обладает своим комплексом функциональных инвариантов, регулирующих и направляющих ее поведение таким образом, чтобы в специфических для этой системы пределах изменения внешней среды была бы обеспечена ее выживаемость.

Выживаемостью самоуправляемой системы можно назвать такое множество ее состояний, в которых система не теряет своей целостности и не прекращает своего функционирования. Если система самопроизвольно или под давлением изменившихся внешних условий не переходит в состояние за границами этого множества, то она выживает. Если же внешние условия так сильно изменяются, что система вынуждена перейти в состояние, не охватываемое упомянутым множеством, то она теряет свою целостность, т. е. погибает как самоуправляемая система.

' См. У. Росс Эшби Введение в кибернетику М, 1959, стр. 109

42

Понятия «выживание», «устойчивость» и «функциональный инвариант» могут быть приведены в точное соответствие '. Об относительной устойчивости и функциональных инвариантах самоуправляемой системы имеет смысл говорить только в пределах ее выживаемости.

В качестве примеров функциональных инвариантов укажем на автоматическое поддерживание давления воздуха в салоне пассажирского самолета, сохранение заданного курса автопилотом, поддерживание в каких-то пределах температуры тела у теплокровных животных, сохранение равновесия при ходьбе животными и человеком и т. д.

Функциональная инвариантность, или планомерная направленность, поведения самоуправляемых систем связана с их целеполагающей деятельностью. Подробно об этом будет сказано в 6-й главе, а пока отметим общий для всех процессов самоуправления принцип целеполагания.

Функционирующей, т. е. самоуправляемой, система может быть при наличии какого-то минимума разнообразия ее элементов и разнообразия их связей и состояний2. Система, состоящая из одинаковых элементов или небольшого набора разных элементов, не может стать самоуправляемой. Поэтому одним из отличительных (хотя и не главных) признаков самоуправляемых систем является структурное и функциональное разнообразие их подсистем и элементов, а также большое количество реальных возможностей изменения любого параметра системы в целом или каждого ее элемента в отдельности.

Для того чтобы выжить, самоуправляемая система должна уметь различать внешние и свои собственные

' См. У. Росс Эшби. Введение в кибернетику, стр. 280.

2 См там же.

43

процессы, ориентироваться во внешних условиях и учитывать все их изменения, а также постоянно контролировать и согласовывать процесс самоуправления с изменяющейся обстановкой. Для самоуправляемой системы внешняя среда — это нечто во многом независимое от нее, с чем она должна считаться и к чему должна приспосабливаться, чтобы не погибнуть. По этой причине самоуправляемые системы должны активно отображать изменения внешней среды и ход своих внутренних процессов.