В Пушкин - Информатика, кибернетика, интеллект

111

к выводу о том, что "естественный отбор, неся как бы охранительную функцию, по своей природе крайне консервативен. Если бы эволюция целиком и полностью зависела только от естественного отбора, то от бактерий произошли бы лишь многочисленные формы бактерий" [58]. Появление многоклеточных животных, позвоночных и, наконец, млекопитающих из одноклеточных организмов, как считает С. Оно, было бы в этом случае совершенно невозможно, поскольку для таких грандиозных эволюционных скачков необходимо возникновение новых генов с новыми, ранее не существовавшими функциями. Избежать безжалостного давления естественного отбора смогли только те цистроны, которые стали избыточными. Благодаря этому в них накапливались ранее запрещенные мутации, превращавшие их в новые гены [59]. В этом смысле эволюция есть не что иное, как результат постепенного накопления генетических изменений в геномах растений и животных. В то же время естественный отбор только потому и может действовать, что особи, входящие в состав отдельных популяций, обнаруживают некоторое генетическое разнообразие. Поэтому "в качестве основной движущей силы эволюции выступает дупликация генов. Только тогда, когда в результате дупликации возникает избыточный локус, появляется возможность накопления ранее запрещенных мутаций и возникает новый ген с ранее неизвестной функцией" [60].

Процесс дупликации генов дает возможность избежать давления естественного отбора. В результате дупликаций создаются избыточные копии генов. Естественный отбор часто игнорирует изменения в избыточных копиях, благодаря чему в них накапливаются ранее запрещенные мутации и возникает новый ген с не существовавшей ранее функцией. Оценить значение дупликаций генов стало возможно после того, как была выяснена природа генетического кода. Естественный отбор может элиминировать запрещенные мутации и эффективно охранять последовательность ДНК в цистронах тогда, когда в геноме содержится только по одной копии каждого гена. В тех же случаях, когда ген представлен большим числом копий, охранительная деятельность естественного отбора перестает быть эффективной. Подобно тому, как мутации возникают вследствие ошибок при репликации ДНК, дупликации генов также появляются как редкие ошибки митотических и мейотических процессов.

Итак, концепция С. Оно основана на избыточности генетического материала и ее функциональном значении в эволюции. Избыточность в этой концепции выступает как механизм и основа самоорганизации, позволяющая избежать консервативного влияния естественного отбора, "работающего лишь на нужды сегодняшнего дня". В этом отношении концепция С. Оно примыкает к теориям М. Эйгена и И. Пригожина, отличаясь от них, очевидно, тем, что она обращена к явлениям макроэволюции, а это в математически строгих теориях М. Эйгена и И. Пригожина еще недости

112

жимо. Идеи С. Оно ориентированы на биологию развития, центральная проблема которой - действие генов в онтогенезе. Происходит перенос центра тяжести с бактериальных и фаговых систем на изучение молекулярно-генетических процессов высших организмов с присущим им сложным циклом развития, одним из атрибутов которого выступает процесс дифференцировки.

Образование пространственной дифференцировки как явления самоорганизации в онтогенезе остается, однако, необъясненным, несмотря на замечательные успехи в генетике и в биохимии нуклеиновых кислот. Это понятно, если учесть, что рассмотренные проблемы являются комплексными. Состояние разработанности последних свидетельствует о том, что общие биологические закономерности нельзя понять, не выходя за их пределы.

Таким образом, основные эвристические понятия рассмотренных теорий это понятия самоорганизации, ценности информации, диссипативной структуры, избыточности и так далее, содержащие существенно кибернетический аспект. То же можно сказать об идеях и методах данных теорий. Последние опираются, например, на представления биофизических явлений машинами Тьюринга, на построение сложных и точных химических сетей передачи информации и т.д. М. Эйген пишет: "Эволюцию на молекулярном уровне можно считать некой игрой, в которой разум игрока заменен селективным "инстинктом", призванным содействовать выживанию среди хаотически проявляющихся воздействий внешнего мира. Поэтому мы считаем, что теория игр... является ключом к любому дальнейшему обобщению теории эволюции" [61]. Качественный анализ информационных генетических систем управления включает выделение элементов и подсистем, механизмов памяти, потоков информации, выяснение их свойств и функций, путей эволюции и обусловленных ими общих свойств генетических систем. Используются и генетико-лингвистические аналогии.

Предпосылки самоорганизации, которые обычно рассматриваются в той или иной науке (биологии, химии, физике), носят комплексный характер; причем синтезирующая роль по отношению к разнокачественной проблематике в этой области принадлежит понятиям и принципам кибернетики [62]. Характерно, что понятие самоорганизации помогает разъяснению многих проблем, связанных с искусственным интеллектом, машинизацией мышления, автоматизацией восприятия, усилением мыслительных способностей, с машинами для индуктивного вывода, с клеточной организацией, ростом, эволюцией и т.д. Поэтому можно считать, что не только к многочисленным феноменам самоорганизации, но и к предпосылкам собственно самоорганизации (как явления возникновения жизни) следует подходить в известном смысле как к проблемам биокибернетики. Если по признанию специалистов в области биофизики высокая сложность биологически эволюционирующих систем делает пока что нереальным построение физи

113

ческой теории эволюции в целом, то с помощью кибернетики эта проблема разрешима. Кибернетика ориентирована на такого рода сложные задачи. Понятие сложности, вызванное первоначально оценкой системы с позиции "из чего она состоит", постепенно с развитием кибернетики эволюционировало до понятия, включающего как структурные, так и функциональные характеристики.

Биофизические концепции самоорганизации материи свидетельствуют о трансспецифичности материальных атрибутов жизни, выявляя тем самым псевдонаучный характер неовиталистического истолкования сущности жизни. Они смещают основание существования биологических наук в сторону биофизических и биокибернетических принципов, создавая методологическую основу для стиля мышления с существенно дедуктивно-аксиоматической ориентацией.

3. Принципы самоорганизации и природа интеллекта

Поведение биологических объектов отличается от поведения существующих ЭВМ наличием процессов самоорганизации. Принципы самоорганизации (в особенности эвристической самоорганизации) служат методологическим базисом в восхождении от абстрактных постулатов к конкретным разработкам проблемы искусственного интеллекта. Это непосредственно относится, например, к области эвристической теории поведения, где "работа по эвристическому программированию характеризуется поисками новых, более мощных эвристических методов для решения сложных задач и мало интересуется тем, какая физическая основа (нервная или иная) была бы минимально достаточна для реализации эвристической программы" [63].