Файл: Обухов В.И. Человек и автоматика рассказ о больших системах.pdf

ло , эту

з а д а ч у м ож н о р ассч и тать з а

н есколько

м инут.

П од о б н ы х м етодов, у п р о щ аю щ и х р еш е ­

ние сл о ж н ы х за д а ч , у ж е много. Н о

ж и зн ь в ы ­

д в и гает

н овы е трудн ости , и зд есь

на пом ощ ь

ны у п ри роды .

И звестн о , н ап ри м ер ,

что чел овек

при

реш ен и и

сл о ж н о й

за д ач и не

п ереб и рает,

к а к

это

д е л а е т вы чи сл и тел ьн ая

м аш и н а , всех

во зм о ж н ы х

в а р и а н т о в

реш ен ия,

а н ах о д и т

это

реш ен ие

к ак и м -то

обходны м

путем . Э тот

м о ­

м ент

в

тво р ч еско м поиске

оп р ед ел яю т

словом

« эври ка »,

ко то р о е

св я зан о

с во скл и ц ан и ем

р а ­

дости

при

откры ти и

или

п оявл ен и и

новой

м ы сли .

В о ск л и ц ан и е

« эври ка » — «я

н аш ел »,

со ­

гл асн о

р а с с к а за м ,

к а к

будто

п р и н ад л еж и т

и з ­

вестн ом у

ан ти ч н ом у

м атем ати к у

А рхим еду

(287— 212

гг. до н. э .),

когд а

он

откры л

осн ов ­

ной за к о н

ги д ростати к и .

В

ан ти чн ой ф илософ и и

су щ еств о в ал а

э в ­

ри сти ка

(от греческого

сл о в а

h e u risk o — н ах о ­

ж у ),

т. е. т а к а я си стем а логических прием ов,

к о ­

т о р а я сп о со б ств о в ал а

бы р азви ти ю

у чел овека

н аход чи вости .

Д а н ь

р азви ти ю эври сти ки о т д а ­

ли м н оги е

кр у п н ы е

учен ы е

прош лого .

Т ак ,

Р .

Д е к а р т

(1596 — 1650)

в

р аб о те

« П р а в и л а д л я

тр у д е « И ск у сство

и зоб ретен и я » д е л а л и

п оп ы т­

ки с о зд а т ь

строй н ую теорию

эври сти ки . П р о ­

б л ем ам и эвр и сти к и за н и м ал и сь т а к и е

крупны е

учен ы е п ро ш л о го , к ак Б .

Б о л ь ц ан о , Г. Л .

Г ел ьм ­

гольц , А. П у а н к а р е , Д .

П о й а

и м ногие другие.

И н тер ес

к эври сти к е

не

сл учаен .

В

м ире

очень м ного

т а к и х

в аж н ы х за д а ч , которы е не­

в о зм о ж н о реш и ть

обы чны м и

п утям и

п ереб ора

в а р и а н то в .

В этом сл у ч ае ц ел есо о б р азн о

п о л ь ­

зо в а т ь с я м етод ам и ,

ан ал о ги ч н ы м и тем , которы е

п о л о ж ен ы

в основу

м е х а н и зм а р аб о ты

м озга .

Э то о б сто ятел ьство

п о сл у ж и л о толч ком к

новы м р а зр а б о т к а м

в о б л а с т и эвр и сти к и

в н а ­

ш е вр ем я .

Н а п р а в л е н и е ,

р а зв и в а ю щ е е воп росы

эвр и сти к и

п ри м ен и тельн о к ки б ер н ети к е

и в ы ­

Э вр и сти ч еск о е

п р о гр а м м и р о в а н и е

только

н ач и н ает

п о -н асто ящ ем у р а зв и в а т ь с я ,

п оэтом у

ещ е

р а н о

о ж и д а ть

круп н ы х р е зу л ь т ат о в .

Б о л ь ­

ш ую

р о л ь

в

эври сти ч еском

п р о гр ам м и р о в ан и и

с ы гр ал и р аб о ты А. Н ь ю эл л а , Д ж . Ш оу, X. С а й ­

м он а, И .

М ин ского

(С Ш А ).

В эври сти ч еском п р о гр ам м и р о в ан и и н а б л ю ­

д а е т с я и н тер есн ая

особен н ость, за к л ю ч а ю щ а я ­

ся в том ,

что ее м етоды п ер еп л етаю тся

и о б о га ­

щ аю тся

м ето д ам и

теори и игр.

В

н асто ящ ее

в р е м я п о я в л я е т с я и н терес к

ещ е б о л ее

сл о ж н о м у о б у ч аю щ ем у ся эвр и сти ч е ­

ско м у п р о гр ам м и р о в ан и ю ,

к оторое

п о зво л и т

и сп о л ь зо в ать

п осл ед н ее д л я т а к н азы в аем ы х

эвол ю ц и он н ы х систем .

Б езу сл о в н о ,

э в р и ст и к а за й м е т в а ж н о е м есто

в п р о ек ти р о ван и и

и ф у н кц и о н и р о ван и и

б о л ь ­

ш их си стем

н а р я д у с м ето д ам и м атем ати ч еск о й

логики .

Л о ги к а

систем , особен н о б ольш и х ,

д о л ж н а

стр о и ться в как о й -то м ере по а н ал о ги и

со с л о ж ­

ны м и

би ологи чески м и си стем ам и . В этом

о тн о ­

ш ен ии

и н о гд а п р и о б р етаю т н ео ж и д ан н о е

з н а ­

чен и е

т а к и е ф акты , которы е , к а за л о с ь бы , не

им ею т отн ош ен и я к к и берн ети ч ески м

си стем ам .

О дн и м и з т а к и х ф ак то в м о ж е т бы ть

рассм от-

рени е

т а к н азы в аем о го

« п а р а д о к с а л ж е ц а » , к о ­

торы й

бы л сф о р м у л и

р о ван д ревн егреч ески м

та к :

«То,

что

я у т в ер ж д аю сейчас,

л ож н о » .

Е с ­

л и хорош о п р о а н ал и зи р о в а т ь

ф р азу ,

то

м ож н о

п ри йти

к

вы во д у

о том ,

что

если

это

в ы с к а зы ­

в ан и е л о ж н о ,

то

оно истинно,

и в то

ж е

врем я,

если

оно истинно, то л ож н о .

О чен ь м ного л о ги ­

ков

н а ч и н а я

с

350

года

до

н. э.

вп л оть

до

се ­

год н яш н его д н я

р а ссм атр и в ал и

с

р азн ы х

сто ­

рон

это т

п а р а д о к с .

Н о

д л я

ки берн ети ки этот

п а р а д о к с

им еет

то

зн ачен и е,

что

он

п озвол яет

о п ред ел и ть, к ак и е

вы ск азы в ан и я

п ри обретаю т

см ы сл,

а

к а к и е

бессм ы сленны .

К р о м е того,

п о ­

д об н ы е п а р а д о к с ы

н ам еч аю т

пути

р азгад к и

п ри н ц и п а

р аб о ты

м озга ,

вы я сн я я возм ож н ости

и о гр ан и ч ен и я в построении л оги ки

систем .

Т а ­

ким

о б р азо м ,

о тд ел ьн ы е

д о сти ж ен и я

логики и

д р у ги х

н а у к п р и в о д ят к вы явл ен и ю особеннос­

тей,

а

т а к ж е

принци пов,

которы е

м огут

быть

и сп о л ьзо ван ы

в

п остроении систем .

Разнообразие больших систем

гром н ое зн ач ен и е в ф о р м и р о ва ­

нии б ольш их систем , кром е тео ­

ретических

р азр аб о то к ,

имею т

успехи п ром ы ш лен ности ,

а т а к ­

ж е та всесторон н яя

р аб о та ,

к о ­

т о р а я б ы л а п р о вед ен а в о б л асти

со зд ан и я ком п ­

лексн ой

а в т о м ати зац и и

п р о и зво д ства.

Э та

н а д в и г а ю щ а я с я

слож н ость п ри води т

к н еобхо ­

д и м ости

с о зд ан и я

б ольш их

систем .

П онятие

б ольш и х

си стем

бы ло д ан о ,

п оэтом у ,

р а зб и р а я

р азн о о б р а зн ь іё

б ольш и е

Системы, не

сл ед ует

п р и н и м ать во

вн и м ан и е

то л ь к о

так о е м нение

р я д а

сп ец и али стов , к о гд а п о д

б ольш и м и

си сте ­

м ам и

п он и м аю т т ак и е

си стем ы ,

которы е

п о л ­

ностью

или в зн ач и тел ьн о й

степ ени состоят из

л ю дей ,

х о т я

почти во все

си стем ы лю ди вход ят

в к ач еств е одного из

в аж н ей ш и х

элем ен тов .

Б о л ь ш и е

систем ы

м огут

бы ть

всю ду,

и п р о ­

ек ти р о в ан и е

и

р асш и р ен и е

д и а п а зо н а

их

п р и ­

м ен ен и я

сы гр ает в б удущ ем

огром ную

рол ь в

техн и ческом

п рогрессе стр ан .

С ей ч ас ещ е т р у д ­

но говори ть о п р и м ер ах

р а зн о о б р а зи я

б ольш и х

си стем , п о ск о л ьку

в том

п он и м ан и и , к а к о е д ан о

вы ш е,

н е л ь зя н асч и тать

и еди н и ц т а к и х систем ,

которы е о х а р а к т е р и зо в а н ы

к а к больш и е.

М о ж ­

но говори ть ли ш ь о п ер сп ек ти в ах

и в о зм о ж н о с ­

тях , п ри

этом

то л ь к о

в

тех

о б л а с тя х ,

где

н а б ­

л ю д а е тс я

сл о ж н о сть

и к о то р ы е бы ли п р и м е р а ­

м и р а зв и т и я

слож н ости .

В

н ек оторы х

с т р ан а х

б ольш и е

систем ы

н ач и н аю т

то л ь к о

с к л а д ы ­

в аться .

Н а

тр ан сп о р те

б о льш и е

систем ы ж е л а т е л ь ­

ны д л я

ж е л е зн о д о р о ж н ы х , возд уш н ы х ,

а в т о м о ­

би л ьн ы х

и

вн у тр и го р о д ски х

сообщ ени й .

Н а ­

п ри м ер , м етроп ол и тен в М о скве и д р у ги х к р у п ­

ны х г о р о д а х

м и р а п р е д с т а в л я е т

собой

на се ­

годн я

сл о ж н у ю

систем у ,

к о т о р а я

д о л ж н а

четко

ф у н кц и о н и р о вать ,

н еп р ер ы вн о у ч и ты в ая

п о то ­

ки п а с с а ж и р о в , ко то р ы е

т о л ь к о

за одни

сутки

в М оскве

со став л я ю т

б о л ее

4 м и лл и он ов

ч ел о ­

век. Т а к о е ж е п о л о ж ен и е

н а б л ю д а е т с я

и с п р и ­

городн ы м тр ан сп о р то м .

П о это м у

си стем а

д о л ­

ж н а о х в аты в ать все ви ды т р а н с п о р т а

б ольш ого

го р о д а ,

а м етроп оли тен ,

автобусн ы й ,

т р о л л е й ­

бусны й,

при городн ы й т р

а н с п о р т д о л ж н ы п р е д ­