Одна формула и весь мир

В обиходе слова «деградация» и «вырождение» синонимичны. В нашей модели они обозначают два противоположных состояния системы на ее эволюционном пути. Деградация в данном контексте означает исчезновение различий элементов и признаков,когда все они приобретают равную вероятность. Вырождение означает переход от гибких, разнообразных текстов к текстам, состоящим из повторяющихся букв, слов или фраз. И все же в каком-то смысле термины «деградация» и «вырождение» остаются синонимами, потому что крайности сходятся: достигнув состояния вырождения, система теряет всякую приспособляемость (за счет нулевой энтропии, то есть отсутствия мутаций, позволяющих реализовать поиск с помощью проб и ошибок) и потому мгновенно переходит в состояние деградации (разрушается) при любых изменениях внешней среды. Если от Д к В ведет длительный путь эволюции (см. рис. на с. 125), то переход от В к Д представляет собой короткий скачок.

Мы уже знаем, что к состоянию В суждено приблизиться немногим системам (планетные системы, паразитические организмы, условные рефлексы и т. п.). Гораздо чаще, проделав определенный путь от состояния Д до какой-то точки изображенного на рисунке круга, достигнув

определенного соотношения стохастичности и детерминации на данном уровне организации, система разрывает этот «порочный круг» и переходит на следующий структурный уровень.

На новом витке спирали продолжается та же тенденция: накапливая информацию и увеличивая детерминацию, система продолжает свое движение от состояния Д к состоянию В. Значит, переход на более высокие уровни развития не спасает системы от вырождения? Выходит, что вырождение, сведение к стереотипу — это неизбежный удел, финишное состояние всех развивающихся систем?

Печально было бы, если бы так происходило в действительности. К счастью, многие явления окружающего мира опровергают столь скептический вывод, поражая нас бесконечным разнообразием отнюдь не стереотипных, а гармоничных, совершенных, непрерывно развивающихся форм.

Как увязать это с общей тенденцией к вырождению, вытекающей из анализа свойств функции    ?

Может быть, функция все же в чем-то несовершенна? Не поторопились ли мы, назвав ее обобщенной математической моделью всех развивающихся систем?

Оказывается, эта функция позволяет найти ответ и на такие вопросы. Чтобы понять, как тенденция к вырождению сочетается с неограниченными возможностями развития, надо принять во внимание еще один важный принцип, который можно назвать принципом увеличения разнообразия многоуровневых систем. Суть принципа заключается в том, что из ограниченного набора букв можно составить практически неограниченное число слов и фраз.

Если в каждом слове содержится к букв, то из алфавита, состоящего из N₀ букв, можно получить N₁ = N_0^k слов.

Правда, среди этих слов будут такие, в которых одна буква повторяется трехкратно, четырехкратно, к-кратно (число N1 включает в себя все возможные комбинации букв). Этим наша модель отличается от реальных текстов, в которых используются далеко не все комбинации букв. Но для нас сейчас важно выявить, как растет разнообразие признаков по мере подъема системы на новые более высокие уровни.

Если теперь из N1 слов складывать фразы по к слов в каждой фразе, то число фраз получится

В нашем движении вверх по спирали мы поднялись пока только на две ступеньки: от букв к словам, от слов к фразам. Нетрудно сообразить, что, поднявшить на п ступенек, мы получим число комбинаций, равное

Вычисление энтропии и информации осуществляется с помощью логарифмов. Например, при равной вероятности всех признаков энтропия равна

Другими словами, максимальная энтропия на п-oм уровне больше, чем максимальная энтропия на начальном (нулевом), уровне в к^п раз. (На нулевом уровне Hо = logNo). Пройдя на п-м уровне весь круг от состояния Д до состояния В, то есть от максимальной до нулевой энтропии, система накопит информацию, количество которой окажется в к^п раз больше, чем на уровне п = 0.

Эту закономерность можно представить в виде вписанной в перевернутый конус расширяющейся спирали, каждый виток которой имеет диаметр в к раз больший, чем лежащий под ним виток.

Здесь придется сделать еще одно отступление, чтобы понять, чем наша модель отличается от реальных систем.

Соотношение    получено нами в предположении, что величина к на всех уровнях сохраняется неизменной, то есть каждое слово содержит к букв, а каждая фраза к слов.

В реальных текстах это условие не соблюдается: фраза может содержать и одно слово (вечерело; темнело) и много десятков слов. Слово тоже может включать в себя и всего одну букву (союзы, предлоги) и десятки букв.

Иронизируя над характерным для немецкого языка слиянием многих слов в одно длинное слово, Марк Твен придумал слово ШРАТТЕРТРОТЕЛЬГОТТЕНТОТЕНМУ-ТЕРАТТЕНТЕТЕР, означающее, что в городе ШРАТТЕР-ТРОТЕЛЬ объявился убийца (АТТЕНТЕТЕР), лишивший жизни мать готтентота (ГОТТЕНТОТЕНМУТЕР).