Информатика, кибернетика, интеллект - Пушкин В. Г. - Страница 40

Идея знания как конструирования, принятие модели машины для выяснения и понимания физического универсума, концепция бога как часового мастера, тезис, гласящий, что человек в действительности может познать то и только то, что сделал сам, - такие утверждения были тесно связаны с проникновением в сознание философов и ученых нового отношения к практике и ручному труду. Мысль об отсутствии принципиальных различий между произведениями искусства и творениями природы, красной нитью проходившая в творчестве некоторых выдающихся представителей новой науки, противостояла радикальной дефиниции искусства, данной Аристотелем, по мнению которого искусство венчало дело природы или подражало ей в своих произведениях [4]. Нет необходимости вспоминать о необыкновенной популярности, которой пользовалась среди мыслителей древности и средневековья доктрина искусства, понимаемого как imitatio naturae, или приводить бесчисленные тексты, определяющие стремление искусства к достижению совершенства природы как результат "прометейской" позиции, проявление безбожия и дерзости.

Как отмечает П. Росси [5], взгляды Аристотеля на отношение "искусство природа" подлежат сознательному пересмотру. Между естественными и искусственными предметами нет никакой субстанциональной разницы. Молния, о которой в древности утверждали, что ее невозможно воссоздать, в настоящее время имитирована. Произведение искусства (машина) служило моделью, позволяющей постичь природу. Искусство само по себе не есть природа, но природа есть нечто подобное произведению искусства. Чтобы понять функционирование человеческого тела,

122

надлежало также обратиться к машине. Образ машины, часового механизма, приобрел в то время большую популярность.

Новый импульс к построению автоматов дало изучение внутренних функций живых организмов. XVII в. иногда характеризуют как время зарождения физиологической кибернетики [6]. Открытие английским врачом У. Гарвеем в 1618 г. системы кровообращения (что было результатом взаимного влияния классической механики и тогдашней физиологии), выражаясь кибернетическим языком, означало введение в научное рассмотрение подлинной кибернетической системы: кровообращение представляет собой саморегулирующуюся систему, центром которой является сердце. В XVII в. были созданы первые (механические) счетные машины. При этом речь шла уже не только об имитации чисто внешних процессов, но и о подражании (подобии) функциям высшей нервной деятельности. Первую суммирующую машину построил Б. Паскаль примерно в 1641-42 гг.; первую машину, которая могла производить также умножение, создал Г. В. Лейбниц в 1673-74 гг. Появление первых механических вычислительных устройств ознаменовало новый этап в истории автоматов воспроизведение одной из мыслительных способностей человека. Показателем развивающегося кибернетического стиля мышления явились маятниковые часы X. Гюйгенса, который применил новый способ связи двух систем в технике, впоследствии получивший название "обратной связи".

В творческом процессе конструирования средств автоматики большую роль играла (и играет) аналогия с живыми организмами. Интерес представителей технических наук к биологической форме движения материи вызван потребностями развития различных отраслей техники, поисками новых путей технического прогресса. Изучение жизнедеятельности организмов, их строения, функционирования и развития открывает широкие перспективы для технического моделирования. Многое из того, что создано природой, намного совершеннее сделанного техническим путем. Этим в основном и обусловлена научная значимость бионического направления в современной технике. И в настоящее время существуют электронные модели мышей, черепах, собак, лисиц и других животных. Конечно, такое повторение истории происходит на новой технической и теоретической основе и имеет несколько иные цели. Современная кибернетика не просто проводит аналогии между животными и машинами, а "занимается вопросами развития систем на столь абстрактном уровне, что для нее и животные и машины выступают лишь как частные случаи, к которым, однако, можно приближаться, моделируя их" [7].

Успехам автоматической техники соответствовали серьезные сдвиги в философии и физиологии. Ж. О. Ламетри, французский врач и мыслитель, издал в 1748 г. книгу "Человек-машина", которая была публично сожжена за принадлежность к материалистическому и атеистическому направлению. В ней обосновывалась

123

мысль о том, что душа не может быть чем-то отличным от тела, существует только материя, движущаяся по законам механики. "Я не ошибусь, - писал Ж. О. Ламетри, - утверждая, что человеческое тело представляет собой часовой механизм, но огромных размеров и построенный с таким искусством и изощренностью, что если остановится колесо, при помощи которого в нем отмечается секунды, то колесо, обозначающее минуты, будет продолжать вращаться и идти как ни в чем не бывало, а также, что колесо, обозначающее четверти часа, и другие колеса будут продолжать двигаться, когда в свою очередь остальные колеса, будучи в силу какой бы то ни было причины повреждены или засорены, прервут свое движение" [8]. Вместе с тем Ж. О. Ламетри призывал к опытному изучению человека: "Человек настолько сложная машина, что совершенно невозможно составить себе о ней ясную идею, а следовательно, дать точное определение. Вот почему оказались тщетными все исследования a priori самых крупных философов, желавших, так сказать, воспарить на крыльях разума. Поэтому только путем исследования a posteriori, т. е. пытаясь найти душу как бы внутри органов тела, можно не скажу открыть с полной очевидностью саму природу человека, но достигнуть в этой области максимальной степени вероятности" [9].

Значительный вклад в развитие автоматов был сделан в XVIII в. в России. Так, М. В. Ломоносову принадлежит создание самопишущего анемометра и самопишущего компаса (1759 г.). И. И. Ползунов построил впервые примененный в промышленности автоматический регулятор уровня воды для котла паровой машины (1765 г.).

К XIX в. относится создание циклических и рефлекторных автоматов и роботов. Циклические автоматы (например, станки-автоматы, автоматические линии) выполняют строго зафиксированный комплекс операций. Рефлекторные автоматы реализуют принцип безусловного рефлекса. Они осуществляют целый ряд функций, присущих человеческому сознанию, а именно проверку логических условий и выбор направления последующего действия, элементарный счет, то есть "запоминают" информацию, поступающую извне [10].

Один из первых роботов был изготовлен в XIII в. Альбертом Великим. Этого железного "человека", который мог открывать дверь и кланяться входящим, разбил палкой Фома Аквинский, принявший его за нечистую силу. По мере совершенствования конструкций роботов и усложнения выполняемых ими операций постепенно уменьшалось внешнее сходство с человеком, но увеличивалось сходство действий с функциями человека [11]. Современные роботы знаменуют качественно новую ступень развития технологии промышленного производства, положения человека в системе труда. Их отличие от традиционных автоматов состоит в том, что эти принципиально новые многоцелевые технические системы способны выполнять за человека универсальные ручные

124

операции во всем их разнообразии, решая одновременно сложные логические задачи, остававшиеся до недавнего времени монополией человеческого ума [12].

Идея создания цифровых вычислительных машин в более развернутом виде (после Паскаля и Лейбница) развивалась в XIX в. Ч. Бэббиджем. Еще в 1824 г. в автоматической счетной машине был применен предложенный им принцип промежуточного хранения и считывания информации с перфорированного носителя для ввода чисел и управления последовательностью выполнения операций. В своей так называемой разностной машине, изготовление которой не было полностью завершено, Ч. Бэббидж гениально предвосхитил основные идеи современных автоматических цифровых машин. В 1833 г. в разработанной Ч. Бэббиджем "аналитической машине" предусматривалось наличие устройств ввода данных и программ с перфокарт, "завода" или "мельницы" для выполнения арифметических операций и "склада" на цифровых колесах для хранения информации. Этот "склад", по-видимому, можно считать первым запоминающим устройством вычислительной машины [13]. Логическими преемниками машины Бэббиджа явились построенные более чем через сто лет машины Гарвардского университета "Марк-1" и "Марк-2" (1945-1947 гг.) и некоторые другие, заложившие основу развития современной кибернетической техники и информации.