Никита Моисеев - ЧЕЛОВЕК И НООСФЕРА

Следующий шаг — анализ минимальной модели. Так, например, в нашей биосферной модели (созданной в Вычислительном центре АН СССР) мы использовали целый ряд сценариев человеческой активности. В частности, были проанализированы и сценарии ядерной войны, разработанные К. Саганом и его сотрудниками. Расчеты с помощью нашей минимальной модели показали, что все облака сажи, которые образуются в результате ядерных пожаров, постепенно сольются в единое сажевое облако, которое, как одеяло, окутает Землю — всю Землю, в том числе и полярные области. Это и есть результат машинного эксперимента, который нам позволяет увидеть результаты действий людей, если они будут происходить, следуя данному сценарию. Результат изображен на рисунке 1 буквой Р.

Справа от основной схемы изображен круг с буквами ИИ. Это и есть так называемый искусственный интеллект или, вернее, то, что принято называть этим термином в специальной литературе, то есть новая технология работы с информацией, включающая в себя не только специальные принципы обращения с базами данных и процедуры их переработки, но и вспомогательные программные средства, помогающие исследователю контактировать с вычислительной машиной. Эти вспомогательные средства качественно упрощают проведение машинного эксперимента.

Особую роль в подобной системе играет сценарий. Он призван описывать внешнюю обстановку, влияние которой на систему изучает исследователь, и потому представляет совокупность вопросов, которые исследователь задает Природе: а что будет, если?..

Значит, сценарий определяет важнейшую составную часть пассивного банка данных. Поэтому на рисунке он соединен с ПБД стрелкой. Но одновременно на этом рисунке показана еще одна стрелка, соединяющая сценарий с организующей программой.

Термин «организующая программа» не совсем точен. В этом блоке нет стандартных процедур, которые формировали бы «минимальную модель». Ее создание — это всегда акт творчества исследователя. А он, разрабатывая модель, ориентируется не только на особенности вычислительной техники и технологию математических расчетов, но и на те вопросы, которые задавал в своем исследовании, то есть на сценарий. Для разных сценариев «минимальные модели» могут оказаться разными.

Наконец, на рисунке 1 нанесена еще одна пунктирная линия, соединяющая результат и сценарий. Она означает следующее: получив определенный результат, исследователь может поставить и новый вопрос, то есть внести определенные изменения в сценарий.

Как бы ни были сложны системы, создаваемые для машинного эксперимента, они бесконечно проще систем, предназначенных для принятия решений, то есть выбора альтернатив действия. Система имитации, о которой только что шла речь, предназначалась для исследовательских целей. Но принятие того или иного решения — это выбор альтернатив действия, который мы можем сделать только в том случае, когда мы знаем последствия своих решений. Значит, в основе процедуры принятия решений о выборе альтернатив всегда должен быть некоторый эксперимент, набор альтернатив и способов их сравнения, позволяющий сделать сам выбор.

Рис. 2.

Таким образом, вычислительная система, предназначенная для выбора варианта решения, то есть альтернативы действия, необходимо должна содержать в качестве важнейшей составной части систему, способную получать характеристики альтернативы, то есть сценария. Такая система была только что описана. На рисунке 2, с помощью которого я буду давать пояснения особенностей вычислительных систем такого типа, в нижней его части расположена система изучения альтернативы, то есть экспериментальной компьютерной установки, схематично изображенной на рисунке 1.

На рисунке 2 есть и пассивный банк данных, и некоторый сценарий. Так, в системах, которые разрабатываются для решения проблем комплексного развития того или иного региона, в ПБД записана вся информация о регионе, необходимая для построения модели: данные об особенностях его природной среды, производственной деятельности и социальных условиях. Сценарий — это своеобразный заказ региону, определяющий его место в хозяйственной и духовной жизни страны, это один из вариантов его развития. Этап конвейерной машины также присутствует на этом рисунке: он состоит из частных моделей, выработанных местными организациями или исследователями, которые занимались отдельными частными проблемами (социальными, в частности!).

В таких системах есть всегда и некоторая минимальная модель. На ее уровне уже отфильтрованы все частности и детали: избыток информации столь же вреден, как и ее недостаток, ибо из-за деревьев не видно леса. Поэтому в модели сохраняются только те особенности процессов, которые сравнимы по их числовым характеристикам.

Итак, приняв ту или иную альтернативу человеческих действий, мы получаем возможность оценить ее природные последствия. Но это лишь первый шаг на пути выбора альтернативы.

На уровне минимальной модели появляется новый, очень важный элемент системы — активный банк данных (АБД). При формировании имитационной системы и в процессе экспериментирования происходит изучение реальной системы. Исследователь все глубже и подробнее вникает в ее особенности, познает ее реакции на внешние воздействия. АБД — это хранилище той информации о системе, которое наполняется в процессе ее изучения.

На рисунке 2 я изобразил два активных банка данных, и один из них обозначен пунктиром. Дело в том, что минимальная модель, как правило, достаточно сложная конструкция, и каждый из машинных экспериментов требует довольно большой затраты времени. А на следующем этапе выбора альтернативы нам снова приходится проделывать множество экспериментов, меняя параметры сценариев, и для частого использования эта минимальная модель обычно бывает малопригодна. Поэтому во всех созданных больших имитационных системах всегда наряду с минимальной моделью разрабатывается ее упрощенная версия, так называемая модель для «быстрых алгоритмов». Именно с помощью такой модели и формируется основной информационный массив для его использования в процедурах принятия решений.

Следующий важнейший элемент новой системы — это «блок формирования целей». Это, наверное, ее самый важный блок. Сценарий всего лишь «установка», его недостаточно для назначения целей. В социальноприродных системах не может быть внешних целей — они формируются в недрах самой системы. При этом вырабатывается не одна цель, а целый спектр, часто противоречивых целей. Например, обеспечение предельной экологической чистоты и чистоты экономически выгодной. Многие цели носят социальную окраску и т. д. Прежде чем составить перечень и ранжировку целей, исследователь должен сделать много прикидок, то есть провести многочисленные эксперименты с имитационной системой, задавая ей вопросы: а что, если?..