Беседы об информатике - страница 8

Интересно, что примерно такое же положение имело место в начале нашего века непосредственно перед тем, как А. Эйнштейн сформулировал основные принципы специальной теории относительности. Было известно и экспериментально доказано отсутствие эфира. Было известно, что скорость любых взаимодействий в природе ограничена и не может превышать скорости света. Наконец, были известны преобразования Лоренца. Тем не менее формулировку специальной теории относительности мы считаем гениальным открытием, определившим все развитие физики. Считаем потому, что, как показал А. Эйнштейн, конечность скорости взаимодействий — это не частное явление, но принципиальный факт, лежащий в основе всей механики, а затем и электродинамики. Вводя понятия о конечности скорости взаимодействия, а следовательно, и необходимости описывать физические системы в терминах преобразования Лоренца, А. Эйнштейн в корне изменил картину мира. Именно в корне, хотя это не сразу стало очевидно и послужило причиной для многих неприятия теории относительности.

Попробуем провести аналогию с кибернетикой. Всевозможные системы управления известны человечеству из глубокой древности. В качестве примеров таких систем чаще всего приводят ловушки для зверей. Особого развития всевозможные автоматы достигли в XVII веке. Демонстрировался даже механический человек, игравший в шахматы.

Теория автоматического регулирования была в основном сформулирована Дж. Максвеллом, И. Вышнеградским (1832–1895), А. Ляпуновым (1875–1918) и А. Стодолой (1859–1942). В начальный период развития теория автоматического регулирования являлась разделом теоретической и технической механики, причем объектом исследований было регулирование хода конкретных видов машин. Идеи теории автоматического регулирования развивались во многом независимо в теплотехнике, электротехнике и радиотехнике. В дальнейшем обнаружилась аналогия процессов регулирования в различных областях техники, и к 40-м годам отдельные направления теории автоматического регулирования объединяются и синтезируются в единую теорию.

Конечно, очень большое впечатление произвело утверждение о том, что процессы управления и связи в живых организмах в основном аналогичны процессам управления в машинах. Но подобный элемент сенсационности царил лишь в среде неспециалистов, большинству из которых казалось просто кощунственным сводить священные процессы, творящиеся в «душе» человека, к каким-то механическим аналогиям. Что же касается серьезных ученых, то, как мы уже говорили, трудами И. Сеченова, И. Павлова, П. Анохина и многих других была однозначно доказана объективность процессов, объединявшихся под названием высшей нервной деятельности.

В чем же заслуга Н. Винера? Его заслуга в том, что он впервые понял принципиальное значение информации в процессах управления. Говоря об управлении и связи в живых организмах и машинах, он видел главное не просто в словах «управление» и «связь», а в их сочетании. Точно так же, как в теории относительности важен не сам факт конечности скорости взаимодействия, а сочетание этого факта с понятием одновременности событий, протекающих в различных точках пространства.

Управление и связь — в этом сочетании слов центральное и принципиальное значение имеет союз «и». Согласитесь, что на первый взгляд это далеко не очевидно. Возьмем в качестве примера какой-нибудь простейший автомат, например турникет из числа тех, которые установлены на всех станциях метро. Вы опускаете монету и свободно минуете турникет. Если монета не опущена, из стенок турникета выдвигаются два рычага, преграждая вам путь.

Что касается управления, то здесь все ясно. Турникет управляет или, если угодно, регулирует следование потока пассажиров, разделяя его на две части, одна из которых опустила монету, причем монету правильную, а другая этого не сделала. Но где же связь? Связь состоит в том, что, опуская монету, пассажир, как бы сообщает автомату о том, что, во-первых, он присутствует и просит разрешения на проход, а во-вторых, что он оплатил свое право на последующие действия.