Michael A. de Budyon - БИТВА ЗА ХАОС

ХХ век совсем не случайно дал нам теорию систем и кибернетику, ведь этот век войдет в историю как век проектов, век структур созданных для достижения масштабных и, казалось бы, недостижимых результатов. Смотрите сами: коммунизм и индустриализация в СССР, фашизм в Италии, национал-социализм в Германии, создание космической индустрии, Манхэттенский проект и глобальные корпорации, а теперь и «Новый Мировой Порядок». Всё это требовало уточнения и более детального осмысления таких базовых понятий как «звенья», «связи», «надежность», «ошибка», «информация». Бессмысленно искать какую-то конкретную дату рождения как кибернетики, так и теории систем, ведь и то и другое создавали люди представляющие разные науки и разные профессии, но сам этот факт говорит о том что мы подходили к пониманию, что весь мировой процесс управляется одними и теми же законами, пусть и проявляющимися по-разному в зависимости от среды. Первой попыткой обобщить «всё» стала книга Норберта Винера «Кибернетика» [285]вышедшая в 1947 году, в которой он «поделил» мироздание на пять уровней: элементы, устройства, системы, связи, управление и информацию. Очевидно, что в данном раскладе связи характеризуют целостность системы, управление определяет выполняемые ею функции, а информация показывает её смысловое назначение. Эта книга до сих пор считается «классикой жанра», а первые двадцать лет после своего первого издания переиздавалась много раз и считалась лучшим учебником по формированию системного мышления у представителей инженерных специальностей. Винер показал, что для понимания принципа работы той или иной системы, нужно не просто досконально знать её устройство, нужно знать как она будет работать в той или иной ситуации, в предельном случае — знать все её возможные состояния.

Винер выпустил «Кибернетику» в год когда начал функционировать первый «настоящий» компьютер — «Эниак». [286]Настоящий, так как он удовлетворял требованию полноты «универсальной машины» по Тьюрингу, [287]т. е. в общем случае получал на вход программу и данные, после чего выдавал результат. Америка блестяще закончила войну — захватом мира, атомной бомбой и компьютером, причем с позиции сегодняшнего дня трудно сказать, что было важнее: бомба, захват мира или компьютер? Ведь мы уже говорили, что в третьем поколении информационная доминанта начинает превалировать, форма начинает подменять содержание. Избыточная информация заполняющая сейчас всё, показывает бессмысленность существования «наполняемых», об этом мы тоже говорили. А компьютер как раз и нужен был для ускорения обработки информации, сначала в сотни, потом — в тысячи, а теперь и в миллиарды раз. Многие важнейшие сейчас отрасли науки были бы принципиально невозможны, если бы не было компьютера, да и более сложные компьютеры не могли бы быть созданы без помощи более простых. Посмотрите на внутренности своего «компа». Его основа — т. н. «материнская плата», «motherboard». Видите расставленные на ней детали соединены тонкими медными проводниками, причем с двух сторон? А теперь посмотрите сквозь эту плату на яркий свет и вы заметите, что есть еще два внутренних слоя, плата как бы пронизана сетками проводников. Четыре слоя. Бывает и больше. Причем они сообщаются друг с другом в нужных точках через специальные металлизированные отверстия. Так вот, «разводка» этих проводников сделана на компьютере, «головой» такого не придумаешь. А посмотрите на две большие квадратные микросхемы — процессор и чипсет. Внутри у них тоже сетка проводников, только неизмеримо более сложная! В одном процессоре «Пентиум» — 5–6 миллиона элементов, причем все они должны быть соединены между собой без единой ошибки, иначе ничего работать не будет. Вы думаете какой-то инженерный мозг или даже несколько мозгов могут «держать» в себе схему состоящую из миллионов компонентов? Вот почему компьютер уже сейчас занял свою незаменимую нишу в нашем бытии и ниша эта расширяется каждый день, если не каждый час. Современный домашний компьютер качественной сборки можно считать вполне надежным, он может годами работать и безошибочно выполнять свои функции. Менее надежны т. н. «большие машины», занимающие целые помещения, ведь там деталей (и связей) в сотни раз больше, но все же и их надежность достаточно высокая. Но на заре компьютерной эры было совсем не так. «Эниак» содержал 17468 электронных ламп, 7200 полупроводниковых диодов, 1500 реле, 70000 сопротивлений, 10000 конденсаторов. А представьте, сколько это количество деталей (звеньев) имело связей! Вообразите себе это громадное количество проводов! Для сравнения могу сказать, что советский ламповый цветной четырехпудовый телевизор конца эры научно-технического прогресса коммунизма, имел 7–8 ламп, 20–30 транзисторов, 40–50 диодов и полторы сотни резисторов и конденсаторов. Причем все первые компьютеры собирались вручную! Товар, так сказать, эксклюзивный. И весил немало — 27 тонн. И потреблял соответственно — 150 киловатт.

Разумеется, что это электронное чудо (я говорю без всякой иронии — это действительно было выдающиеся устройство) часто ломалось, хотя даже при постоянных поломках экономически себя полностью оправдывало хотя бы потому, что было незаменимо. [288]Оно работало в тысячу раз быстрее чем самые быстрые вычислительные устройства того времени. Однако инженеры и математики сразу же задались вопросом: можно ли некими аппаратными приемами повысить надежность компьютера, чтобы нарушения работы какого-либо звена или совокупности звеньев не влияли на результат, чтобы они его компенсировали. За решение проблемы взялись очень многие, она того стоила, тем более что в эксплуатации находилось большое число вычислительных машин работающих на электромеханических реле, такие себе гигантские щелкающие ящики. Именно с помощью них немцы планировали рассчитывать траектории своих первых межконтинентальных ракет (компьютер Конрада Цузе), с помощью них во время войны англичанами были вскрыты коды немецких шифровальных машин — знаменитой «Энигмы» и более изощренной «Шлюссельцузатц-40» фирмы «Лоренц». Да и «Эниак» занимался совсем не мирными целями. Он тоже рассчитывал траектории, ведь бомба уже была, а межконтинентальные ракеты активно разрабатывались вывезенными с Германии инженерами.

Решение нашел в 1952 году Джон фон Нейман, также упоминаемый нами раньше как ученый получивший формулу Больцмана через квантово-механические соотношения. Фон Нейман тоже делал свой компьютер, правда не в Америке, а в Англии, закрепив за этой страной второе место в мире в области «хайтека» которое она удерживает до сих пор. Он был введен в строй в 1948 году, но в отличии от «Эниака» стал первым компьютером с современной архитектурой. В чем состояло «решение фон Неймана»? Для ответа на этот вопрос нам предстоит заглянуть в его эпохальную книгу «Probabilistic Logics and the Synthesis of Reliable Organisms from Unreliable Components» [289](«Вероятностная логика и синтез надежных организмов из ненадежных компонент»). Само это название может показаться странным непосвященному человеку, действительно, как можно создать надежное из ненадежного? Кибернетика утверждает что возможно. Нет, речь не идет о неких совершенно надежных системах, всё-таки звенья в них входящие неидеальны. Каждое звено может сломаться, речь идет о некой максимально достижимой надежности возможной в данных условиях. Вот его описание исходной ситуации: «Как механические, так и электрические устройства статистически подвержены возможности отказа в работе, то же самое, вероятно, относится также к нейронам животных. Поэтому желательно найти такую основу для наших построений, которая была бы лучшим приближением к действительности, и изучать эту новую ситуацию. Самым простым предположением относительно ошибки является следующее: с каждым основным органом [в нашем случае, орган системы — отдельный человек] связано некоторое положительное число  — вероятность того, что этот орган допускает ошибку. При этом предполагается, что ошибка появляется статистически, независимо от общего состояния схемы и от ошибок других органов. Мы тоже рассматривали человека как изолированную субстанцию, однако потом показывали как на него влияют связи в которых он запутывается все сильнее и сильнее, а в самом начале, в примере с телевизором, показали, как нарушение работы одного элемента может повлечь нарушения в работе остальных. Он дает аналогичную статистическую трактовку: «Гораздо ближе к действительности более общее определение о том, что ошибка отдельных органов статистически зависит от общего состояния схемы и друг от друга. /…/ Каждый нейрон имеет вероятность несрабатывания. /…/ Важно подчеркнуть, что трудности, которые появляются с допущением ошибок, состоят не столько в возможности получения ложной информации, сколько в том результаты вообще могут не относиться к делу».