Николай Амосов - Мысли и сердце

«Итак, сложные системы взаимосвязаны друг с другом не только через физические воздействия, но и через выделяемую из них информацию».

«Информация невозможна без моделирования. Модель — это всегда какая-то структура, отражающая или систему, или изменения физического воздействия в пространстве и во времени. Домик из кубиков — это модель системы настоящего дома. Слова, записанные на бумаге, — это модель, структура, в которой отражена последовательность звуков речи. Чертеж машины — это модель. Ноты — модель. Математическая формула — тоже. Когда мы видим картину, то в нашей коре отпечатывается ее модель — образ. Каждый знает, что модели могут быть примитивные, имеющие отдаленное сходство с оригиналом, и точные, приближающиеся к нему. Детский рисунок дома — примитивная модель, а инженерный чертеж — точная».

Много интересных вещей написано, но сложно: информация, модели... Зачем? Жили и без них. Физика, химия, материализм. Оказалось — недостаточно. Я уже от Саши кое-что усвоил — он терпеливо объяснил, но и сейчас смутно...

Вот новый раздел — «Познание».

«Познание — это моделирование. Мозг — колоссальная моделирующая установка. Что такое „знать“? Это значит знать структуру предмета — системы, его связи с другими, его изменения во времени... Это все — информация о системе, заложенная в нашей коре в виде образов, составленных из нервных клеток. Это и есть модели. Иногда мы знаем точно — подробные модели. В другой раз — приблизительно — примитивные модели. Но мы никогда не знаем „до конца“, потому что модель никогда не может быть абсолютно точной копией оригинала. Тем более модель из нервных клеток...»

Да. Мозг — моделирующая установка. Вычислительная машина — тоже. Она моделирует цифрами сложные логические действия. Будто бы никакой принципиальной разницы между ними нет. Не так легко понять эту механику воспитанному на «качественных отличиях» живого от неживого. Впрочем, что значит «понять»? Это «привыкнуть и уметь пользоваться». Слова кого-то из великих физиков. Я не умею пользоваться и потому не понимаю. А просто верить не хочу.

«Пределы познания одного человека. Любая моделирующая установка не может во всех подробностях воссоздать в виде модели структуру системы более сложной, чем она сама. В лучшем случае она воспроизведет главные структурные элементы, возможно определяющие основную функцию системы-оригинала. Чем сложнее моделирующая установка, тем более точную модель она может создать. Если иметь тысячу кубиков, то из них нельзя сделать точной модели целого города. Если взять миллиард — то модель будет много точнее».

«Так же ограничена и скорость переработки информации — скорость моделирования, скорость познания. Ограничено и предельное количество моделируемой информации. Хорошо, что человеку свойственно „забывать“ и освобождать свою кору для новых сведений!»

Видимо, это очень важно для нас, медиков. Вот что он пишет:

«В коре четырнадцать миллиардов клеток. В организме человека — свыше трехсот миллиардов. Следовательно, организм в целом гораздо более сложная система, чем мозг. Если же учесть, что каждая клетка состоит из многих миллиардов различных молекул, то сложность организма невообразима. Можно ли предполагать, что корковые модели организма будут достаточно полными? Видимо, нет. В лучшем случае мы можем рассчитывать на очень примитивные образы. Хорошо, если из числа многочисленных структурных единиц организма мы смоделируем главные. Тогда хотя бы в общих чертах можно понять функцию органов и систем настолько, чтобы управлять ими. К сожалению, и это маловероятно. Беда в том, что организм — это такая система, в которой не только поведение целого определяется функцией его частей, но и наоборот — жизнь частей зависит от жизни целого. Следовательно, чтобы понять (смоделировать) организм, аналитический подход несостоятелен. Нужно создать более или менее точную „действующую модель“ организма, в которой объединяется жизнь элементов и жизнь целого».

Печально. Значит, мало сделать так: один ученый в деталях изучает клетку, другой — моделирует на уровне органа, третий — объединяет в одно целое.

До сих пор все медики так думали. Деятельность органа определяется работой клеток, жизнь целого организма — функцией органов. Теперь ясно — этого недостаточно. Это действия «снизу вверх». Клетки зависят от поведения организма в целом. Прямые и обратные связи. Поэтому тот, кто хочет понять весь организм, должен одновременно понимать и клетки, и органы, и их системы. Выходит, это невозможно. Или, вернее, можно, но только очень приблизительно. Именно так мы и понимаем. И, исходя из этих моделей, так же приблизительно лечим. Если часто удается, то только потому, что организм — саморегулирующаяся и самонастраивающаяся система, и все неточности нашего внешнего управления она компенсирует сама.

Вот какие умные вещи я знаю. Кибернетика! А что? Я проникся к ней глубоким уважением. «Наука об управлении и связи в живых организмах и искусственных системах». Вся наша медицина — это искусственное управление организмом. Беда, что оно неточное. Точного быть не может, потому что нет точной модели. Модели нет, потому что моделирующая система мала. Кроме того, она работает очень медленно. Поэтому мы и делаем ошибки: не можем охватить, смоделировать большого количества фактов или просто не успеваем во времени. Особенно это стало заметно нам, хирургам, когда подошли к самым сложным операциям с выключением сердца. Саморегулирование организма при этом нарушается, а искусственное управление жизненными функциями мы не можем осуществить на достаточном уровне, чтобы все охватить, и притом быстро.

Наверное, такое же положение при попытках управлять всеми очень сложными системами.

Интересно — «пределы познания». Нужно вдуматься. Мой мозг ограничен. Для очень сложной системы я могу построить только приблизительную модель. Ну, а простую можно представить во всех деталях. Тысяча кубиков. Из них можно построить точную модель маленького домика, но Московский университет воспроизвести лишь в общих чертах.

Предел скорости — это тоже ясно. Процесс запоминания идет с определенной скоростью, не больше.

Читаем дальше: «Человеческое познание — коллективное. Большую часть мира мы познаем по готовым моделям, сделанным нашими предшественниками или современниками. Это сильно увеличивает наши моделирующие возможности, но не беспредельно. Ограниченный коллектив людей, например, института, также не может точно познать очень сложную систему, как и один человек, потому что нет возможности соединить несколько моделирующих установок, чтобы получить одну большую моделирующую систему — колоссальный мозг».