 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Частные случаи
Из выше изложенного должно быть ясно, что для того, чтобы некуга частную единицу целостности классифицировать как организационно закрытую, необходимо (а) ясно обозначить ее составные части и показать, что они удовлетворяют взаимодействиям, специфицированным по определению, и (б) ясно обозначить взаимодействия и также показать их соответствие определению. Без прояснения указанных двух пунктов применение данного подхода оказывается не более чем абстракцией. По этой же причине он оказывается ограниченным ввиду того, что в отношении многих случаев выполнить данные требования оказывается чрезвычайно трудно, либо вообще невозможно.
На мой взгляд, в рамках биологических систем существует три случая, когда в отношении единицы целостности достоверно показана ее организационная замкнутость. Вот они:
1. Клеточные системы: в данном случае компонентами являются молекулы, а взаимодействиями - химические процессы производства. Это делает клетку аутопоэтической системой, как это показано в другой работе (Maturana, Varela 1973), следовательно, системой организационно закрытой.
2. Иммунная система: здесь компонентами являются клоны лимфоцитов, а взаимодействиями - процессы молекулярной коадаптации между поверхностными детерминантами лимфоцитов. Как было показано в другой работе (Vaz, Varela 1978), такая характеристика приводит к весьма показательной замкнутости, наиболее отчетливо заметной, к примеру, в отношении недавно продемонстрированных антиидиотипических антител. Интерпретация иммунной системы в качестве организационно закрытой ведет, в свою очередь, к совершенно другой перспективе по сравнению с классическим подходом Берне. Вряд ли я мог бы сказать здесь что-либо еще, кроме того, чтобы призвать читателя обратиться к подробной дискуссии на эту тему (см. также Varela 1979).
3. Нервная система: здесь компоненты - «нейроны», как в качестве отдельных клеток, так и в качестве агрегатов, обладающих определенной функциональной согласованностью (таких как корковые столбцы). Взаимодействия - состояния относительной активности, распространяемой посредством синаптических соединений. Такая точка зрения па нервную систему, как на закрытую, первоначально была представлена Матураной (1969) и разрабатывалась впоследствии (Maturana, Varela 1973; Maturana 1978). Данная точка зрения на автономность нервной системы имеет существенные следствия для понимания когнитивных процессов, а также того, что представляют собой информационные взаимодействия. Некоторые из этих следствий будут оговорены мною ниже.
В каждом из этих случаев, как показано, некая единица целостности демонстрирует автономное поведение, что указывает на некий весьма существенный аспект системы. В каждом из трех случаев составные части и взаимодействия различаются. Как следствие, области существования этих систем также весьма различны. Так, иммунная система определяет свои границы не топологически, а скорее в пространстве молекулярных конфигураций, специфицируя тем самым, какие формы могут быть вовлечены в происходящие взаимодействия в системе в каждый конкретный момент времени. Эта форма автономности связана (но не является идентичной) с автономностью всего организма, в котором данная иммунная система существует.
Я полагаю, что многие другие естественные системы обнаруживают организационную закрытость каких-то специфических видов, отличающихся от выше упомянутых. Их характеристика - сугубо эмпирическая проблема, нам же остается ждать, куда приведет разработка этой проблемы в дальнейшем.
Собственные величины [65]
В определенном смысле идея организационной закрытости обобщает классическое понятие стабильности систем, которое было предложено в 1930-х годах и которое кибернетики унаследовали из области классической механики. А именно в том, что, согласно данному аппарату формализма, система может быть представлена как сеть взаимозависимых переменных, чей паттерн когерентности (в стабильных траекториях фазового пространства) обеспечивает критерий различия (переменные принимаются поддающимися наблюдению). В литературе описаны многие модели такого типа, среди которых - гиперциклы Эйгена и Шустер (1978).
Так, для некоторых примеров стабильность динамической системы может рассматриваться в качестве организационной закрытости автономной системы. Однако не следует смешивать эти две идеи - динамической стабильности и закрытости, первая является частным выражением второй, поскольку стабильность - это частный случай разграничения. И действительно, теория дифференцируемых динамических процессов не подходит для ряда интересующих нас систем (таких как общение, нервная система и им подобные), поскольку они на несколько уровней удалены от своего физико-химического фундамента. Данные ограничения проявились драматическим образом в предыдущих попытках использования теории дифференцируемых динамических процессов для общей характеристики живых систем (Iberall 1973).
Настоящий подход подразумевает обобщение понятия стабильности до понятия когерентности или пригодности, понимаемой как способность быть различимым (отличимым от) в некоей среде; а воплощение такой когерентности - как обобщение до какой-либо формы бесконечной рекурсивности процессов, которые придают данной системе свойство целостности.
Теперь общая задача формализации автономности сводится к рассмотрению ситуаций, в общем виде характеризуемых как:
где F - любые процессы, взаимодействия, реорганизации, а Ф - форма отношений между этими процессами, форма их взаимозависимости. Мы могли бы назвать это точечно зафиксированной репрезентацией (fixed-point representation) закрытости. В этом состоит ключевой аспект формализации, но он не единственен: аспект отграничения также принимается во внимание в неявном виде.
Выражения типа (1) могут быть названы самореферентными: F говорит нечто о себе, а именно, что имеет место Ф (F). Я настаиваю на том, что понятие самореферентности (кругообразности, бесконечной рекурсивности) лежит в основе механизма автономности и является поистине circulus fructuosm, и нам необходимо реабилитировать его формальное использование. На базовом уровне я представил свою точку зрения относительно сказанного в терминах основополагающего акта различения (Varela 1975; Varela, Goguen 1978; Kauffman, Varela 1979; Varela 1979). Я не буду пересказывать здесь эти идеи. Однако, уместно будет сказать, что не существует причин, по которым не могло бы существовать математической теории кругообразных процессов в системе. Это, безусловно, позволяет говорить об определенных концептуальных и формальных нововведениях, однако не более, чем, к примеру в случае довольно странной теории неопределенности.
Одним из возможных способов формализации замкнутости, позволяющим обойти слабые места теории дифференцируемых динамических процессов, является сдвиг в область алгебраического пространства (Goguen, Varela 1979; Varela 1979). Базовым математическим понятием в данном случае служит область оператора, в которой взаимодействия компонентов выражаются в качестве разветвленно-стей (возможно бесконечных) таких операторов. Закрытость характеризуется как точечно фиксированные решения данной взаимозависимости; такого рода фиксированные решения могут быть названы собственными величинами (eigenbehaviours), так как они выражают собой инварианты, специфицируемые самой системой. Такой подход базируется на работах Скотта (Scott 1971; Goguen et al. 1978) по семантике языков ЭВМ. Он имеет то значительное преимущество, что не ограничен количественными рамками, накладываемыми теорией динамических процессов, будучи тем самым более подходящим для систем, проявляющих автономность в областях, расположенных на высших уровнях по сравнению с термодинамическим контекстом физико-химических взаимодействий (дальнейшие дискуссии и примеры см. в Varela 1979).
Очевидно, что еще многое предстоит открыть в области формального инструментария вообще. Я вовсе не считаю, что сказанное должно считаться единственно возможным подходом. Безусловно, существует еще целый ряд формальных проблем, порожденных механизмами автономизации, которые долы быть разрешены каким-то способом, отличным от сугубо поверхностного подхода. Например, что представляют собой адекватные области операторов в случае иммунных или нервных сетей? Как можно уложить в данные рамки факторы возмущения окружающей среды?
Выводы
Вооружившись представленным понятием замкнутости, теперь важно остановиться на какой-то момент, чтобы разобраться в том, что автономность привносит в понимание когнитивности, в противном случае мы рискуем утратить главную интенцию цепи наших рассуждений.
По моему мнению, две главные темы выступают в качестве двигателей данной исследовательской программы. Первая - это автономность, присущая природным системам. Вторая - их когнитивные возможности. Эти две темы находятся в отношении друг к другу подобно внутренней и наружной стороне окружности, изображенной на плоскости: разделенными, но в то же время соединенными рукой, их нарисовавшей.
Буквально автономность - это самоуправление. Чтобы понять, что это означает, проще противопоставить ее зеркальному отражению, аллономии, либо управлению извне. Т.е. тому, что мы называем контролем. Оба изображения - автономность и контроль - находятся в состоянии непрерывного танца. Один представляет собой производство, внутреннюю регуляцию, утверждение собственной индивидуальности: определение изнутри. Другой представляет собой потребление вход и выход, утверждение чужой индивидуальности: определение снаружи. Их взаимодействие простирается в широких пределах, от генетики до психотерапии. Главная парадигма при взаимодействии с контролируемой системой - инструкция, а нежелательные следствия этого - ошибки. Главная парадигма при взаимодействии с автономной системой - общение, а нежелательные следствия этого - трудности в понимании.
Отныне, то, каким способом идентифицируется и специфицируется система, неотделимо от того, как мы понимаем когнитивную активность. Характеристика в терминах контроля тесно связана с пониманием информации как инструкции и репрезентации. Однако это вовсе не является обязательным, если мы характеризуем систему как автономную. Таким образом, перепроверка того, как система специфицирует собственную индивидуальность, означает ipso facto установление того, что может подразумеваться под информационной активностью. Мы приходим к точке зрения, что, чем бы информация ни была, она не является инструкцией, но скорее - конструкцией; не репрезентацией, а скорее - тем способом, благодаря которому адекватное поведение обеспечивает жизнеспособность системы в процессе ее функционирования.
Другими словами, за господствующей точкой зрения в отношении контроля и информации-как-репрезентации мы находим целое созвездие философских высказываний о том, как мы сами себя соотносим с природными системами. Я говорю не только о живых существах, но и о других совокупностях, таких как экологические сети, административные комплексы и т.д. Розенберг удачно охарактеризовал господствующие точки зрения такого типа как «компьютерный образ» («geslalt of the computer») (Rosenberg 1974). Он прав, как я полагаю, дважды. Во-первых, с традиционных позиций это действительно выглядит как перцептивный образ, что делает весьма затруднительным определить собственное положение со стороны. Во-вторых, компьютер является воплощением той ключевой метафоры, на которой базируется все остальное. Согласно подходу «компьютерный образ», информация становится эквивалентной тому, что она репрезентирует, а сама репрезентация означает корреляцию между некими символическими единицами в одной структуре и такими же единицами в другой.
Если мы примем во внимание аспект автономности естественных систем, то валидность компьютерного образа становится под вопросом. В мозге не существует никого, к кому бы мы могли обратиться для подтверждения соответствия. Так же как и другие естественные системы, все, чем мы располагаем, - это лишь определенные регулятивы, которые интересуют нас как внешних наблюдателей, имеющих доступ, как к активности самой системы, так и к области ее взаимодействий.
Такие регулятивы, если мы решим называть их когнитивными и информационными, всегда будут перенаправлять нас к свойству унитарности рассматриваемой системы, будь то клетка, мозг, или акт общения. Тогда то, что мы могли бы именовать репрезентацией с указанной точки зрения, не является соответствием, задаваемым внешним положением вещей, а скорее - некая сущность с поддержанием своей собственной целостности.
Таким образом, при переходе с точки зрения на системы как контролируемые на точку зрения автономности, то, что мы называем информацией, существенно отличается от того, что понимается под этим термином в рамках подхода «компьютерный образ». Информация не воспринимается и не передается, а равно - не существует никакой разницы между информативными и неинформативными факторами окружающей среды. Другими словами, понятие информации должно быть переосмыслено в сторону ее взаимозависимости и конструктивности в противоположность репрезентационности и инструк-тивности. Это влечет за собой сдвиг в проблемном поле: от вопросов о семантической корреспондентности к вопросам о структурных паттернах. Именно данная структура определяет сущность системы и то, каким образом она справляется с возмущениями, причиняемыми внешней средой. При этом она не нуждается ни в каких образцах (референтах) для корректировки или согласования своей активности.
Приведенные идеи не являются совершенным новшеством; они лишь высвечивают необходимость переосмысления феноменологических интерпретаций, типичных для многих континентальных (европейских) традиций. Их особенность в том, что делают они это в контексте биологической феноменологии и механизмов, лежащих в ее основе. И в этом, по моему мнению, суть подхода. На сегодняшний день нам удалось разработать лишь некоторые пункты данной исследовательской программы. Остальные еще ждут своего развития.
Литература
Beer, S. (1975), Preface to "Autopoiesis", in Maturana and Varela (1979).
Eigen, ML, and P. Schuster: The hypercycle: A principle of natural self-organization. A. The emergence of the hypercycle, Naturwiss. 64: 541 (1978).
Goguen, J., and F. Varela: Some algebraic foundations of self-referential system's processes, Int. J. Gen. Systems (1979).
Goguen, J., J. Thachter, E. Wagner, and J. Wright: Initial algebra semantics and continuous algebras, J. Assoc. Comput. Mach. 24: 68 (1978).
Iberal, A.: Towards a General Science of Viable Systems, McGfaw-Hill, New York, 1973.
KaufTman, L., and F. Varela: Form dynamics, J. of Soc. Biol. Structures, 3 (2), 173-206 (1980).
Maturana, H.: The neurophysiology of cognition, in: P. Garvin (Ed.), Cognition: A Multiple View, Spartan Books, New York 1969.
Maturana, H.: The biology of language, in: G. A. Miller and E. Lenneberg (Eds.), The Biology and Psychology of Language, Plenum Press, New York 1978.
Maturana, H., and F. Varela: De M<quinas у Seres Vivos, Editorial Universitaria, Santiago de Chile. Reprinted in: Autopoiesis and Cognition, Boston Studies in the Phil. Of Science, D. Reidel, Boston, 1980.
Rosenberg, V.: The scientific premises of information sciences, J. Am. Soc. Inform. Sci., July-August (1974).
Scott, D.: The lattice of flow diagrams, in: Springer Lecture Notes in Mathematics, No. 188, Springer-Verlag, New York 1971.
Varela, F.: A calculus for self-reference, Int. J. Gen. Systems, 2: 5 (1975).
Varela, F.: From recursion to closure, Abstracts 111 European Meeting on Cybernetics and Systems Res., Vienna, April 1976.
Varela, F.: Principles of Biological Autonomy, Elsevier-North HollandNew York, 1979.
Varela, F., and J. Goguen: The arithmetic of closure, J. Cybernetics 8: 125 (1978).
Varela, F., H. Maturana, and R. Uribe: Autopoiesis, the organisation of living systems, its characterization and a model, Biosystems 5:187 (1974).
Vaz, N., and F. Varela: Self and Non-Sense: an organism-centered approach to immunology, Medical Hypothesis 4: 231 (1978).
Zclcny, M., and N. Pierre: Simulation of self-renewing systems, in: (E. Jantsch and C. Waddington, Eds), Evolution and Consciousness, Addison Wesley, Reading Mass. 1976.
Поиск по сайту: