Неопределенность в проблемах кибернетики и компьютерной связи

В середине XX в. неопределенность заявила о себе как проблема кибернетики и компьютерной связи, В работах основателей кибернетики Н. Винера, К. Шеннона, Р. Хартли сама информациястала пониматься как нечто, что измеряется количеством неопределенности и устраня-

96

em ее. Неопределенностьв теории информации К. Шеннона характеризовалась невозможностью однозначно предсказать, какой сигнал будет выбран источником сообщений или невозможностью однозначно предсказать последовательность состояний источника статистической информации. Многочисленные неполадки в компьютерах на космических станциях являются ярким примером проявления неопределенности.

ПРИНЦИП НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Исторически сложилось так, что в собственном терминологическом обличии проблема неопределенности выступила лишь в XX в. в великом открытии немецкого физика Гейзенберга (1927 г.). В принципе неопределенностиГейзенберга утверждается, что имеется две пары величин, характеризующих макросистему, которые не могут быть известны одновременно с бесконечной степенью точности. Неопределенностьпроявилась в отношении измерения координаты микрочастицы и ее импульса. Получается, что нельзя одновременно знать координату частицы, т.е. ее местоположение в пространстве, и скорость: чем точнее определена скорость, а значит, и импульс частицы, тем большая неопределенность будет в значении координаты. Это означает, что микрочастицу в принципе невозможно однозначно локализовать в пространстве и времени, ее местоположение Может быть представлено лишь вероятностно. Квантово-механические эффекты показали, что неопределенность вряд ли можно обойти и тем более опустить как несуществующую. Эта неточность свойственна самой природе систем, которые мы рассматриваем, и является отражением того предела, которого достигли наши знания о микромире.

Таким образом, принцип неопределенности— это фундаментальное положение квантовой теории, утверждающей, что любая физическая система не может находиться в состояниях, в которых координаты ее центра инерции и импульс принимают вполне определенное значение. Никакой эксперимент не может привести к одновременному точному определению таких динамических переменных. При этом неопределенность в определении связана не с несовершенством экспериментальной техники, а с объективными свойствами материи. Отсюда следует,

что понятия координаты и импульса не могут быть применены в классическом смысле к микроскопическим объектам.

Согласно корпускулярно-волновому дуализму состояние частицы полностью определяется лишь волновой функцией. Частица может быть обнаружена в любой точке пространства, в которой волновая функция отличается от нуля. Это означает, что при проведении серии экспериментов значения будут вероятностными.

6.6. НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ И СЛУЧАЙ — РЕАЛЬНЫЕ КОМПОНЕНТЫ РАЗВИТИЯ

Феномен неопределенности связан с довольно простым фактом — признанием действительности движения, относительно свободного от нормативных предписаний, фатальной предзаданности и умозрительного конструирования моделей будущего. Многовариантность хода событий и открытость будущего делает собственный организм суверенным в отношении указанных конечных целей.

Выражения типа «устранение неопределенности», «преодоление неопределенности», «борьба со случаем» и т.п. — не более чем метафоры, льстящие всемогуществу человека. Они наполняются содержанием лишь в той нише, где случайность понимается как невыясненная закономерность, а неопределенность происходит исключительно из-за недостатка нашего знания. Конечно, такое толкование имеет место, но оно слишком фрагментарно и поэтому ограниченно. Пытаться напрочь расквитаться с неопределенностью, устранить и исчерпать ее — значит витать в сферах выдуманного мира, где все предсказуемо, объяснено и объяснимо. Неопределенность, как и случай, — реальные компоненты развития, объективные характеристики жизнедеятельности человека. Убывая «здесь» и «теперь», неопределенность возрождается «там» и «тогда». Она имеет корни в основных условиях бытия и в этом смысле неустранима.

Можно ли жить в согласии с собой и с миром, взяв в голову идею неопределенности? Посильна ли она людям? Ведь ни справиться с ней, ни устранить ее невозможно. Но, с другой стороны, неопределенность обуславливает полноту всех изменений, открытость будущего, порождение нового и небывалого. А как можно лишиться пол-

98

ноты и небывалости жизни? В чем же тогда состоит людская мудрость: в том, чтобы бесстрашно жить, не зная завтрашнего дня, или в том, чтобы этот день предвидеть?

Философские системы древности и Нового времени при достаточно откровенном скепсисе к познанию тяготели к принятию постулата определенности бытия. Неопределенности же отдавали лишь сферу познания.

Мир так устроен, что случайность и неопределенность — его объективные характеристики, они пронизывают все уровни организации материи. Проблема неопределенности свойственна проблеме нестабильности мира, возникновению порядка из хаоса. Она занимает ведущее место в той концептуальной парадигме, где необратимость временных процессов становится реальностью, где есть место новообразованиям и уникальным событиям.

6.7. СФЕРЫ ПРОЯВЛЕНИЯ

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ.

ВИДЫ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Неопределенность может быть понята как взаимодей
ствие, обремененное множеством возможных результа
тов. Этим понятием фиксируется ситуация невыявлен-
ности реального будущего.

Можно выделить следующие сферы проявления неопределенности:

■ неопределенность, принадлежащая самому объекту;

■ неопределенность, возникающая в познавательном отношении субъекта к объекту;

■ неопределенность, принадлежащая лишь субъекту. Эволюционный подход отличает следующие виды

неопределенности:

1. В зависимости от отнесения их к первичному абиотическому уровню.

2. «Запоминание» случайного выбора на уровне биосферы.

3. Неопределенностные ситуации, связанные с человеческой жизнедеятельностью.

Правомерно различие первичной и производной неопределенности.

Первичная неопределенностьсодержится в самом фундаменте природы, когда наличие множества возможных

результатов объясняется тем, что одни потенциальные события, содержащиеся в некотором событии, обуславливают или детерминируют одни результаты, а другие потенциальные события — совершенно другие результаты.

Производная неопределенностьнекоторого события состоит в том, что при его осуществлении не известно, какое из множества более элементарных событий имеет место.

Можно также говорить о ретроспективной неопределенности,т.е. неопределенности прошлого, порождающей причины настоящего и будущего, и перспективной неопределенности,связанной с неоднозначностью взаимодействия причины и следствия, с тем, что последующее состояние системы не является единственным, а связано с необходимостью выбора из некоторого множества возможных состояний.

При прогнозировании научно-технического прогресса необходимо обращать внимание на неопределенность, связанную с внедрением той или иной научной информации, а также с возможностью определения точных характеристик техники будущего, сроков и средств их создания. Значение имеют также неопределенность, вызванная ограничением знания на том или ином этапе прогнозирования, и статистическая неопределенность сложных процессов.

Имеет смысл напомнить о постоянно существующей константной неопределенности,которая закладывается в начальных условиях любых расчетов и исчислений и с течением времени, возрастая, превращается в неопределенность конечного результата.

В зависимости от видов причин выделяется уже упоминавшаяся выше статистическая и эпистемологическая неопределенность. Статистическая неопределенностьзадается поведением самого объекта, здесь субъект, принимающий решение, как бы отходит на задний план. Под статистической неопределенностьюпонимается состояние, при котором можно абстрагироваться от субъективного элемента в вероятностном описании процессов и взаимодействий сложных систем. При эпистемологической неопределенностикаждый исход имеет известную вероятность наступления, причем предполагается, что принимающему решения субъекту эти вероятности известны.

В поле этой неопределенности существенную роль играет неконтролируемая или не полностью контролируемая и поэтому не поддающаяся принципиальному разделению на элементы деятельность человека.

Завершая перечисление видов и типов неопределенности, можно еще указать на так называемую имманентную и гетерономную неопределенность.Первая имеет место, когда горизонт предпочтений меняется, но типологическая узнаваемость событий и процессов сохраняется. Например, человек, избравший ту или иную профессию, может достичь в рамках положенного высших ступеней, а может остаться на первоначально заданном квалификационном уровне. При наличии вариантов типологическое единообразие сохранено. В ситуациях, когда будущее приобретает принципиально отличительное качество от состояний и потенций, обозначенных ранее, речь идет о гетерономной неопределенности.Примером могут служить судьбы великих мира сего, которые при стечении обстоятельств оторвались от приоритетов, заданных первоначальной социализацией, и были заброшены в никем не прогнозируемые и не просматриваемые изначально сферы деятельности.

ПАРАДОКС НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

Парадокс неопределенности— в принятии неопределенности, что является залогом прочного мироустройства. На первый взгляд, устойчивое мироустройство неопределенность исключает. Она может привести к чему угодно — только не к сохранению стабильности и устоявшегося. Ей более свойственно разметаться в хаосе, и поэтому столь «зыбкой» почве стоит больших усилий удержаться в рамках устойчивости и постоянства.

Однако стремление к «эпохе процветания» не отменяет перемен, желания жить, преодолевая хаос собственного бытия, не укладывается в метрику подчинения жесткой норме. «Великий зодчий», именуемый Природой, не так бесхитростен и безыскусен, чтобы позволить не скрыть в себе тайну. Мир, загадочный и очевидный одновременно, претендует на всеприятие себя в мистериях страстей и множественных ликов. Не определившаяся реальность «завтра» еще удивит путника своей непрожитой новизной и небывалостью. Неопределенность, не

принятая в расчет, существовать не перестанет. Резкие, взрывные перемены, обрушившиеся на неадаптированную личность, неспособную воспринимать реальную вероятность взаимодействий, могут привести к потере жизнеспособности, к сильным потрясениям. Поэтому ощущается потребность так сориентироваться в бытии, чтобы адекватно взаимодействовать с миром.

В условиях, когда прошлое уже определено и его нельзя изменить, а суждения о будущем возможны только в виде вопросов, ведущей становится УСТАНОВКАНА ЖИЗНЬ,испытывающую и преодолевающую воздействия мира.

Подчиняясь напору жизненного потока, человек наслаждается подлинностью своего существования. Настоящее становится тем более ценным, что будущее — всегда самое большое неизвестное нашей жизни. Его неопределенность заставляет концентрировать творческую энергию в реальном, настоящем. Созидание «здесь» и «теперь» становится делом первостепенной важности, не терпящем отлагательства («не откладывай на завтра то, что можно сделать сегодня»). Каждый человек оставляет за собой право организовать пространство своего жизне-обитания. Элементами, скрепляющими каркас жизнеустройства, являются:

■ ежедневное сопротивление хаосу жизни;

■ обустройство в пределах своего удела;

■ установление норм и правил;

■ соблюдение режима и распорядка и т.п.

Таким образом, неизвестность будущего заставляет снимать выбор напряжений концентрацией энергии в созидании настоящего. В этом и состоит суть и оправдание парадокса неопределенности:залог прочного мироустройства — в принятии неопределенности бытия.

ТЕМА 7. ХАОС И ПОРЯДОК. ПОРЯДОК И БЕСПОРЯДОК В ПРИРОДЕ

ХАОС

С точки зрения нашей современной науки, да и с точки зрения здравого смысла, мир вообще не может приниматься вне содержащихся в нем закономерностей. Но если бы все сводилось только к закономерностям, мир перестал бы быть миром и превратился в математические уравнения.

Этимология понятия «хаос»

Хаосв переводе с греческого (chaos) означает бесформенное состояние мира, бесконечное пространство, неупорядоченную первопотенцию мира. Хаос — понятие, происходящее от греческого «зев», «зияние», разверстое пространство. Как первичное бесформенное состояние материи и первопотенция мира, хаос, разверзаясь, извергает из себя ряды животворно оформленных элементов. В досократовской философии хаос — это начало всякого бытия. Ферекид отождествлял хаос с водой как первопотенцией. Это начало и конец бытия, принцип универсального порождения и всевмещающего поглощения. В трактовке хаоса присутствует интуиция воды. Фалес считал, что мир возник из воды (принятием такого взгляда можно объяснить значение воды в жизни). Ферекид воду также называет хаосом, заимствовав это у Гесиода, который считал, что прежде всего возник хаос. Можно предположить, что отождествление хаоса с водяной стихией — это результат соединения с первообразом Океана, который является прародителем всего у Гомера.

Впечатляет первое историческое описание хаоса — сказание о Всемирном потопе. Воды хлынули из-под земли, вздувшись до горных вершин. Разрушительный ливень, буря, смерч, гроза, т.е. великая катастрофа, уничтожившая почти весь человеческий род. История эта очень широко распространена по всему миру.

Хаос Гесиода — это некое вместилище мира, мировое пространство, которое ассоциируется с образом зияю-

щей темной «бездны», «зияющим разрывом». Древнегреческое слово хаос происходит от глагола «хайно», что означает «раскрываюсь», «разверзаюсь». Хаос Гесиода — это безначальное, всеобнимающее и порождающее начало. Его поддерживал и Аристотель.

У Еврипида хаос — это пространство между небом и землей. Впоследствии хаос начинает пониматься как первозданное беспорядочное состояние элементов, но с присоединением творчески оформляющего начала.

У неоплатоников хаос выступает в качестве начала, производящего разъединение и становление в умопостигаемом мире.

Хаос наделен формообразующей силой не только в интуициях античного мира. Не только Левкипп и Демокрит впускают в свою космогоническую теорию всеобщее рассеяние вещества, вихри и беспорядочное движение атомов. Лукреций говорил о разрушении законов рока, об отклонении от первоначал. Платон, описывая рождение Вселенной, даже предполагает вид беспорядочной причины вместе со всеми способами действия.

Хаос как беспорядочное буйство стихий все раскрывает, разверстывает, всему дает возможность выйти наружу. В этом качестве он выступает как основа мировой жизни, как нечто живое, животворное. К такому пониманию в большей мере тяготела языческая Эллада, чем Рим. В трагедиях Сенеки многократно встречается взывание страдающих и гибнущих к всепоглощающему хаосу. Героев трагедий римлянина Сенеки хаос страшит. Он мрачен, слеп и алчен и всякий раз готов поглотить в разверстой бездне отчаявшихся и обезумевших.

В Грецииже хаос — жизнерадостный, жизнью упоенный, славящий вакханалии, олицетворен культом Диониса (в греческой мифологии бога виноградарства и виноделия). Но бог животворящих восторгов никогда не был богом обилия и покоя в достигнутой цели. Он — бог бесчисленных возможностей, бесконечно разверзающихся в несказанной полноте и силе и через миг исчезающих для новой смены — такова блистательная характеристика Дионисова культа.

Впоследствии Н. Бердяев писал: «Два противоположных начала легли в основу формации русской души —

■ природная, дионисическая, языческая стихия и

■ аскетически-монашеское православие».

«В русской душе всегда сохраняется доныне дионисический, экстатический элемент». Примером могут служить русские народные песни.

Итак, хаос совмещает в себе принципы универсального порождения и универсального поглощения, является излюбленным образом античной философии на протяжении всей ее истории. Хаос — это не только буйство слепых стихий, сумбур необузданных страстей и желаний, искушение абсурдным действием. Это еще рождение новых возможностей, их спонтанное появление в бурлящем, клокочущем вихре перемен. Слепой и алчный хаос делает непостижимым тайну хаоса творческого. Философская мудрость, связывающая настоящее и далекое прошлое, призвана делать человека зрячим, постигающим хаос не только как буйство слепых стихий, но и как лоно вечного становления.

Хаос и мифы

Этот вопрос уже частично затронут в предыдущем изложении.

Мифология— это совокупность мифов, рассказов, предания, повествования о жизни богов, героев, демонов, духов. Одна из существенных особенностей мифотворчества заключена в стремлении компенсировать фундаментальную потребность всего живого способствовать понижению меры хаоса. Заполняя пустоты неведомого («природа не терпит пустоты»), расширяя могущество человека до масштабов всеведения, миф всегда был направлен на упорядочивание чувственной сферы.

Но жизнь социального организма не строится по законам мифов. Поиски принципов гармонизации мира как целого выступали ведущей чертой философских систем, начиная от Сократа и кончая Хакеном, творцом синерге-. тики — теории самоорганизации (см. ТЕМУ 16.1.2).

Зло и мрак, хаос и бездна не вписываются во всеобщую гармонию и мыслились изначально как чуждые. Неузнаваемо искажая зеркальное отражение божественной красоты, они пугали существо, устремленное к всеобщей благодати, и поэтому объявлялись запредельными и вытеснялись на «тот свет». И тем не менее искусство и литература увековечили тему «пляски смерти», а демонология и демономания приобрели широкое распространение.

Примеры хаоса

Хаос— широко распространенное нелинейное явление, которое встречается во всех дисциплинах. Это реальное устойчивое явление. Наверняка, многие исследователи обращали свой взор на хаос, приняв его за шум. Однако хаос возникает не только в искусственных системах, но и в любых системах, в том числе и в живых, где встречается нелинейность.

Проявление хаоса разнообразно. Это турбулентные клубы сигаретного дыма; водный след за судном на подводных крыльях; вихреобразное образование по ходу плывущего судна; «штопор» самолет при выходе из «пике»; внезапная потеря управления космическим кораблем; неожиданная выдача ЭВМ огромного потока случайных данных; разрушительное действие компьютерного вируса; возникновение фибрилляции сердца у сердечного больного; случайное перемещение магнитных полюсов Земли за последнее тысячелетие.

Хаос — это события, способные приводить к катастрофам. Потеря устойчивости рождает турбулентность. Не случайно в восточной философии распространен графический образ хаоса в виде завихрений. Вихреобразные рисунки и аналогичная символика на японских кимоно — наиболее узнаваемые признаки восточной символики, интуитивно навевающие образ хаоса. Возникающий мир дает начало всем вещам и миру в природе.

Сообщения о тех или иных проявлениях хаоса встречаются почти во всех научных дисциплинах: астрономии, физике, биологии, биофизике, химии, машиноведении, геологии, медицине, математике, теории плазмы, общественных науках и т.д.

В теории хаоса хаос представляет собой довольно необычную форму поведения какой-либо системы в уравновешенном состоянии. Характер системы оказывается настолько чувствительным к начальным условиям, что долговременное прогнозирование поведения становится невозможным.

Сейчас появилась новая наука — синергетика, которая делает своим предметом выявление наиболее общих закономерностей спонтанного структурирования, но о ней говорится в отдельной теме (см. ТЕМУ 16).

106