Кибернетика и синергетика
Фоменко Вячеслав, проф., Израиль 
Кибернетика и синергетика
Элементы ретроспективы и перспективы (в связи с дискуссией по моей статье
«»)
1. Необходимое введение.
Где-то я встречал высказывание Эйнштейна о том, что после того как в теорию относительности пришли математики, он перестал её понимать. Другой пример – Винер, который перестал заниматься теорией абстрактных пространств (некоторое время их называли пространствами Банаха-Винера, а потом осталось имя только великого польского математика) из-за того, что в эту модную область ринулись желатели покрасоваться и «клепать» (моя формулировка, В.Ф.) статьи и диссеры, а он (Винер) не захотел участвовать в этих скачках.
К чему это я? Конечно, вовсе не к тому, чтобы приблизиться к великим, своё место я знаю. И даже не к тому, чтобы реагировать на «дурдом», куда меня готов отправить г. В. Попов. А к тому, что я хотел выделить определённый вопрос и обсудить именно его и не в духе многих форумов-тусовок с принципом «сам дурак», или с переходом к вопросу «есть ли жизнь на Марсе…». Безусловно, есть много интересных вопросов – проблемы пространства–времени, Большого Взрыва, морфогенеза, непостижимой эффективности математики и её оснований и т.д. и т.п. Но, по К.Пруткову, «нельзя объять необъятное!».
Поэтому, уважаемые коллеги, давайте будем более методичными, более сконцентрированными, чтобы в итоге получить некий «сухой остаток», пусть даже с некоторой индивидуальной компонентой. И это при том, что, скажем, и в кибернетике, и в синергетике отцами-основателями затрагиваются мировоззренческие вопросы. Вспомним хотя бы обсуждение Винером времени по Бергсону, или время–оператор у Пригожина (по мне – очень изящная идея!) и многие другие. Давайте будем обсуждать, но не всё сразу!
Что же касается «воинствующих диЛЛетантов», «пИссимизма», «дурдома», то давайте вынесем это за скобки и сократим. Иначе я, не поняв, что в моей метафоре «измерить алгеброй гармонию» оппонент не узнал пушкинских слов в устах Сальери, втянусь в обсуждение темы «математика и музыка». Правда, по пути я узнаю, что существуют кватернионы и кто такой Эдвард Теллер (а вдруг, не дай Бог, я кое-что знаю?!), но мы далеко уйдём от первоначально очерченных вопросов и получим сайт «обо всём и ни о чём».
2. Кибернетика. Субъективная ретроспектива.
В 1955г. в «Доме учёных» города, где я учился, начал работать семинар по кибернетике. И это в то время, когда в СССР с кибернетики ещё не было полностью снято идеологическое клише «лженауки». Когда мой будущий оппонент по докторской диссертации Е.П. Попов в предисловии к своей книге не мог не пройтись по «идеалистической науке Винера» – иначе не издадут! Когда академик Лебедев собирал первую советскую ЦВМ практически в подполье на дому! Странное положение – научное направление, которое по существу подтверждало материалистические основы (как и в генетике), отвергалось ортодоксами от философии и функционерами от науки.
Под руководством старших коллег мы знакомились с новыми идеями и принципами управления, обработки информации в атмосфере горячих дискуссий и увлечённости. В 1956г. издаётся на русском «Техническая кибернетика» Цянь Сюэ-Сеня (потом переехавшего в КНР и ставшего научным руководителем ракетно-космических программ), а в 1958г. и «Кибернетика» Н. Винера с немыслимым ранее приложением «Машина умнее своего создателя».
И ручейки прорвали плотину! Наряду с зарубежными работами появляются отечественные по самому широкому спектру теории и практики. В Москве проходит конгресс IFAC, участие в котором принял Винер, начинают выходить специализированные журналы, создается целый ряд НИИ и Центров – ВЦ АН СССР, Институты кибернетики в АН Украины, Армении, Грузии, Белоруссии, Литвы (по-моему, во всех республиках), ИАТ преобразуется в ИПУ и т. д.
Между тем, я защищаю диплом по магнитным усилителям, в котором есть раздел по памяти на ферритах, и отправляюсь в «ящик» – ракетно-космическое КБ, руководимое академиком М.К. Янгелем. На моих глазах КБ получает ЦВМ «Урал-1» – аж 2000 операций в секунду! Сокращаем 50-60 расчётчиц с их грохочущими «Рейнметаллами» и за сутки получаем попадающую траекторию (двухточечная граничная задача для системы дифуров). Включаюсь в проблемы управления ЖРД и оптимального расходования топлива, продольной устойчивости, ориентации солнечных батарей КА, технической диагностики, идентификации объектов и ряда других.
И тут оказывается, что все эти оптимальные, адаптивные-приспосабливающиеся, самонастраивающиеся, стохастические и работающие в нечётких условиях сложные системы существуют не только в теории. Что имеется насущная необходимость внедрения и реализации их на практике для решения возникших сложных и ответственных задач. Согласно принципу английского кибернетика Бира: «степени сложности и неопределённости объекта должна соответствовать степень сложности и неопределённости регулятора». К тому же, к 70-х годах и для ЦВМ не нужно 2-3 этажное здание, и её вполне можно разместить на борту. Признаюсь, мне доставляет удовлетворение, что впервые (по крайней мере, в Союзе) удалось реализовать на борту адаптивный фильтр Калмана и оптимальную систему управления расходованием топлива. Фильтр Калмана мы успешно применили и для идентификации моделей атмосферы и гравитационного поля для низких (120-300 км) орбит.
А далее – персональный компьютер, Интернет, продвижения в ИИ, роботы, нейрокомпьютеринг и т.д. и т.д. Короче – свершилась третья промышленная революция, и стали говорить об информационной индустрии и информационном обществе. И как бы мы не определяли и не оценивали кибернетику, нельзя не согласиться, что в основе этой революции были и есть идеи и дела кибернетики. Конечно, некоторые «эйфорические» идеи отпали, другие отодвинулись по времени, и ждут своего решения. Особенно это касается сверхсложных задач управления экономикой, обществом и социумом.
3. Синергетика. Субъективная оценка и перспективы.
Кибернетика многое дала, и многое сделала, но и породила ряд надежд, которые, похоже, наталкиваются на серьёзные и принципиальные ограничения. Казалось «дайте нам рычаг» (орган и средства управления) и остальное «дело техники». Ещё в недрах кибернетики появились идеи и понятия «самоорганизующихся» (Уолтер Эшби) и даже «самовоспроизводящихся» (фон Нейман, теорема в теории конечных автоматов) систем как дело будущего.
Но в тех же 70 г.г. появилось «облачко» в виде «диссипативных» структур Пригожина и синергетики Хакена. Из этого облачка выпал холодный душ. Как показал Пригожин, переходы, перестройки в процессе самоорганизации неуправляемы (по крайней мере, в традиционном смысле), переход (выбор пути из возможных) совершается под действием неопределённых флуктуаций.
Поясним термин «неопределённых». Довольно часто путают «случайные» и «неопределённые» процессы, а это не одно и то же. Случайные процессы – это статистические, вероятностные процессы и явления, и они обладают статистической устойчивостью, и к ним применим весь аппарат теории вероятностей (законы распределения, оценки, числовые характеристики и т.д.). Пригожин показал, и это принципиальный момент, что в процессе перехода закон больших чисел не работает!
Что это означает для общественно-социальных систем? Мало того, что это уникальные процессы и «статистику» набрать нельзя. Но можно было бы применить имитационное моделирование, как это делается, например, в радиологической медицине: на основании данных о поглощении различных тканей, конкретной «геометрии» пациента создаётся модель и путём многократных машинных экспериментов (метод Монте-Карло) и при заданных доверительных интервалах назначается доза. Читатель вправе обратить внимание, что пока даже в экономике построение имитационных моделей затруднительно. С.П. Капица, например, построил некую демографическую модель и получил, что в районе 1925 г. наступит нелинейный режим обострения, и оценка численности людей стабилизируется на уровне 15 млрд. Строятся экологические, геофизические и др. модели. Прогнозная модель цивилизации (общества, социума, ноосферы) должна состоять из иерархии взаимосогласованных моделей подобного рода. Всё это соответствует методам кибернетики, но годится только на этапе относительной стабильности (устойчивости), когда система находится в районе «действующего» аттрактора.
Когда же в системе (диссипативной!) развиваются критические, кризисные моменты, наступает синергетический переход (бифуркация). Попыткам поиска аналогий и возможных сценариев, последствиям посвящена предыдущая статья. Здесь же я хотел бы ещё раз обратить внимание на два момента.
Pages: 1 2
Tags: время, диссертации, идеи, институт, исследования, кризис, культура, метод, мозг, мысль, Наука, общество, опыт, понятия, проблемы, прогноз, процесс, сердце, синергетика, система, случай, человек, эксперимент
