Существуют ситуации, такие, например, как в системе обучения по принципу «делай, как я!», когда механизмы памяти нам более или менее понятны. В других же случаях науке еще предстоит проделать немалый путь для их познания.
Таким образом, в мире живой материи память выступает в качестве некоторого элемента информационной службы организма, без которой не могут быть раскрыты те потенциальные возможности достижения цели, которыми этот организм обладает.
Теперь обсудим вопрос об использовании понятия «память» в тех случаях, когда речь идет о процессах, протекающих в неживой природе. Здесь нам предстоит многое пересмотреть, ибо ни о каком целеполагании в мире неживой природы не может идти речь. Попробуем сначала дать описание памяти применительно к миру неживого вещества независимо от сказанного ранее. Для этого прежде всего свяжем память с некоторым процессом, развивающимся во времени, и будем рассматривать ее в контексте изучения временных характеристик этого процесса.
Необратимость времени и необратимость процессов развития, протекающих в природе, по-видимому, теснейшим образом переплетены между собой. Поэтому, используя понятие «память системы» при обсуждении процессов, протекающих в мире неживой материи, мы так или иначе характеризуем «степень обратимости», или, если угодно, «скорость течения времени» в изучаемом процессе. Попытаемся аргументировать подобное утверждение.
Предположим, что мы изучаем вполне детерминированный процесс, который может быть описан системой обыкновенных дифференциальных уравнений. Условимся считать, что их правые части таковы, что обеспечивают нелокальную разрешимость задачи Коши, — например, эти уравнения описывают движение тяжелой точки в гравитационном поле. В этом случае можно сказать, что система обладает «абсолютной памятью». Это означает, что мы (то есть исследователи) способны восстановить всю историю ее движения, если, конечно, знаем ее состояние в данный момент времени.
Заметим, что здесь, говоря о «памяти системы», в действительности мы говорим о способности исследователя восстановить характер движения или предсказать его развитие. Данная система является обратимой — и в этом все дело! Значит, «абсолютной памятью» могут обладать лишь обратимые системы. А реальные системы такой памятью обладать не могут. В принципе!
В самом деле, достаточно вмешаться в течение процесса стохастическим факторам, чтобы описанное выше потеряло всякий смысл. Стохастические процессы необратимы, и мы уже в принципе не можем говорить о точном воспроизведении состояний системы в предшествующие моменты времени. Теперь речь идет лишь о приближенном описании ее предыстории или определении характеристик системы.
В шестидесятых годах известный американский метеоролог Лоренц, изучая особенности циркуляции атмосферы, установил, что атмосфера быстро «забывает» свое начальное состояние. Он оценил глубину ее памяти двумя неделями. Предельная ситуация в этом отношении — развитая турбулентность. В этом случае мы уже ничего не можем сказать о предшествующем характере движения жидкости, о том, из какого состояния возникло наблюдаемое течение. В случаях, подобных развитой турбулентности, можно говорить, что система полностью лишена памяти.
Приведенное выражение — это, конечно, своеобразный жаргон. Но оно часто употребляется. Поэтому мы должны придать ему такой смысл, чтобы оно не противоречило сказанному ранее. Сделать это нетрудно. Действительно, говоря о «памяти системы», на самом деле мы имеем в виду нашу способность познавать прошлое, восстанавливать те или иные детали некоторого необратимого процесса.
Значит, понятие «память», когда речь идет о неживой природе, означает возможность субъекта (например, исследователя) построить некоторый обратимый (или, точнее, необратимый, но с очень «медленным» ходом времени) процесс, который с определенной степенью точности мог бы воспроизводить изучаемую реальность.
Развитие любого процесса в неживой материи — это проявление ее самоорганизации, саморазвития. И для описания таких процессов нам нет необходимости использовать понятие «информация». Но если речь идет о человеке, которому нужно в силу тех или иных причин воспроизвести процесс в принципе необратимый, изучить его характеристики или сохранить о нем информацию, то он (субъект) использует для этого некоторый другой процесс, который более консервативен, «время которого течет более медленно». Так создаются книги, несущие сквозь бездну лет сведения, изобретается магнитная память и т. д. И наконец, существует система «Учитель», основная цель которой — накопление, сохранение и передача информации. О ней мы подробно будем говорить во второй части этой книги.