Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

В самом деле, если тот же самый оптический феномен разыграется перед глазом кролика, то можно наверняка сказать, что кролик не бросится ловить птичку, хотя и его моторный аппарат в какой-то степени достаточен, чтобы сделать это движение.

Таким образом, мы видим, как бы ни был точно рассчитан интеграл входной информации и как бы ни были точно рассчитаны коммуникационные особенности оптической системы, мы сталкиваемся с биологической спецификой дальнейшего преобразования этой информации и, следовательно, волей-неволей должны выразить ее в терминах структуры и наследственности. Конечно, это ни в какой мере не исключает возможности того, что дальнейший анализ мог бы быть произведен е помощью математических расчетов, однако кибернетик на этих путях будет встречать все больше и больше препятствий, зависящих от специфики той наследственной информации, которая заложена в клетках, синапсах и белковых структурах соответствующих нервных элементов.

Все что говорилось выше, касается всего лишь рефлекторного действия, если же прибавить к этому как совершенно обязательное следствие информацию о результатах действия, то задача, конечно, значительно усложняется. Однако об этом более подробно будет сказано ниже.

Значительную роль в развитии кибернетики как самостоятельного научного направления сыграло представление о так называемых обратных связях (feed back). Некоторые математики, физики и даже физиологи считают, что именно констатация обратных связей, или обратной информации, способствовала развитию теории автоматического регулирования, которая по существу составляет новую эру в теории управления и регулирования.

В этом есть доля истины, ибо до тех пор, пока в поле зрения математиков и инженеров не попала обратная связь, трудно было надеяться на развитие теории автоматического регулирования.

Смысл обратной связи в машинных устройствах состоит в том, что тот регулируемый объект, для которого сконструирована вся рабочая система, способен по каналам обратной связи информировать регулирующее устройство о своем состоянии. Этим самым круг регулирования замыкается, и вмешательство человека на данной стадии работы машины делается ненужным. Здесь важно, чтобы само регулирующее устройство могло переработать полученную обратную информацию о состоянии регулируемого объекта и направить новое регулирующее влияние в соответствии с возникшими изменениями регулируемого объекта.

Современная техника автоматического регулирования имеет тысячу примеров такой обратной связи, а современные достижения электронной техники, охватывающей и преобразующей все виды энергии, позволяют сконструировать любые информирующие устройства и схемы связей. Так, например, потребность какого-нибудь города в электроэнергии, получаемой от горной электростанции, может внезапно возрасти, например в связи с какими-нибудь праздничными иллюминациями. Это сказывается на электронных реле горной электростанции, которые автоматически, в зависимости от этой нагрузки, увеличивают сток воды по запасным каналам и тем самым соответственно увеличивают выработку электрической энергии. Весь процесс автоматического регулирования работы горной электростанции в связи с потребностями в энергии большого города может происходить, как видно, без участия человека, лишь на основе непрерывной обратной информации от регулируемого объекта (от потребности города в энергии).

Можно оставить в стороне целый ряд специфических принципов кибернетики, как, например, программирование и кодирование, которые в настоящее время широко используются в работе счетно-вычислительных машин. Можно лишь отметить, что работа рецепторов различных органов в зависимости от последовательности залпа импульсов оказывается весьма сложно закодированной. На различных инстанциях центральной нервной системы этот “код” оказывается расшифрованным, а одна исходная информация становится многообразной и распределяется по различным каналам связи центральной нервной системы. С точки зрения медицинской и физиологической, здесь важно остановиться на той отрасли науки, которая обычно тесно связывается с появлением кибернетики, именно с теорией моделирования. Под этим термином понимается теория, рассматривающая возможность механического и электронного моделирования некоторых процессов в живых организмах. Широко известны работы Грея Уолтера по созданию моделей электронных черепах, которые сами обходят препятствия, вырабатывают условные рефлексы и даже изменяют свое “настроение”. Пытаются моделировать лис, мышей и т.д. Часто можно слышать, что это моделирование есть начало того прогресса электроники, который в конечном итоге приведет к моделированию людей.