Как и всякое другое приспособление, простое приспособление внутренне противоречиво. Наиболее полное приспособление всегда остро избирательно к определенным условиям и при незначительном их изменении переходит в свою противоположность,
41
Динамическое равновесие выражается в сохранении значений основных параметров системы. Функционирование самоуправляемых систем инвариантно в каких-то пределах изменения внешних условий в том смысле, что в основном сохраняются некоторые свойства и характеристики системы через изменчивости состояния ее частей'.
В отличие от вынужденного внешними факторами изменения состояния физических систем функционирование самоуправляемых систем всегда внутренне направлено на достижение определенного результата. И эта направленность изменения состояния самоуправляемой системы для нее внутренне необходима и закономерна. Направленность поведения является фактором устойчивости функционирования самоуправляемой системы или ее функциональным инвариантом.
Каждая самоуправляемая система обладает своим комплексом функциональных инвариантов, регулирующих и направляющих ее поведение таким образом, чтобы в специфических для этой системы пределах изменения внешней среды была бы обеспечена ее выживаемость.
Выживаемостью самоуправляемой системы можно назвать такое множество ее состояний, в которых система не теряет своей целостности и не прекращает своего функционирования. Если система самопроизвольно или под давлением изменившихся внешних условий не переходит в состояние за границами этого множества, то она выживает. Если же внешние условия так сильно изменяются, что система вынуждена перейти в состояние, не охватываемое упомянутым множеством, то она теряет свою целостность, т. е. погибает как самоуправляемая система.
' См. У. Росс Эшби Введение в кибернетику М, 1959, стр. 109
42
Понятия «выживание», «устойчивость» и «функциональный инвариант» могут быть приведены в точное соответствие '. Об относительной устойчивости и функциональных инвариантах самоуправляемой системы имеет смысл говорить только в пределах ее выживаемости.
В качестве примеров функциональных инвариантов укажем на автоматическое поддерживание давления воздуха в салоне пассажирского самолета, сохранение заданного курса автопилотом, поддерживание в каких-то пределах температуры тела у теплокровных животных, сохранение равновесия при ходьбе животными и человеком и т. д.
Функциональная инвариантность, или планомерная направленность, поведения самоуправляемых систем связана с их целеполагающей деятельностью. Подробно об этом будет сказано в 6-й главе, а пока отметим общий для всех процессов самоуправления принцип целеполагания.
Функционирующей, т. е. самоуправляемой, система может быть при наличии какого-то минимума разнообразия ее элементов и разнообразия их связей и состояний2. Система, состоящая из одинаковых элементов или небольшого набора разных элементов, не может стать самоуправляемой. Поэтому одним из отличительных (хотя и не главных) признаков самоуправляемых систем является структурное и функциональное разнообразие их подсистем и элементов, а также большое количество реальных возможностей изменения любого параметра системы в целом или каждого ее элемента в отдельности.
Для того чтобы выжить, самоуправляемая система должна уметь различать внешние и свои собственные
' См. У. Росс Эшби. Введение в кибернетику, стр. 280.
2 См там же.
43
процессы, ориентироваться во внешних условиях и учитывать все их изменения, а также постоянно контролировать и согласовывать процесс самоуправления с изменяющейся обстановкой. Для самоуправляемой системы внешняя среда — это нечто во многом независимое от нее, с чем она должна считаться и к чему должна приспосабливаться, чтобы не погибнуть. По этой причине самоуправляемые системы должны активно отображать изменения внешней среды и ход своих внутренних процессов.
Какое содержание следует вкладывать в понятие «активное отображение»?
Ленинская теория отражения показывает, что свойство отображения присуще всей материи'. Процесс отображения и все его формы, начиная от простейших в неживой природе и кончая сознанием, возникают при взаимодействии материальных объектов. Появление отображения связано с изменением одного из объектов (отображающего) в результате опосредованного воздействия на него другого объекта (отображаемого — оригинала).
Отображение представляет собой процесс, результатом которого является более или менее адекватное воспроизведение некоторых особенностей оригинала в изменении процессов в отображающем объекте. Результат процесса отображения — собственно отображение — есть продукт взаимодействия всех участвующих в нем объектов (в том числе и посредствующих). Однако отображение неправомерно отождествлять с общим результатом взаимодействия. Процесс отображения — специфическая сторона взаимодействия оригинала с отображающим объектом. Эта сторона связана только с воспроизведением на другой почве и иными средствами особенностей оригинала. Все ос-
' См. В. И. Ленин. Поли. собр. соч , т. 18, стр. 91.
44
тальное, что тоже входит в общий результат опосредованного взаимодействия отображаемого и отображающего объектов, не относится к содержанию отображения.
Содержанием отображения в основном являются особенности того, что отображается, т. е. оригинала. Материальным же способом осуществления отображения всегда является форма движения, посредством которой происходят изменения процессов отображающего объекта под воздействием оригинала.
Отображение есть диалектическое единство противоположностей: единство внешнего (определяемого оригиналом содержания отображения) и внутреннего (формы изменения процесса отображающего объекта) . Поэтому оригинал всегда первичен и относительно независим от отображения, а отображение вторично, производно от оригинала и зависит от него при всех условиях.
Так или иначе отображение всегда связано с ответной реакцией отображающего на воздействие оригинала. Однако характер этой связи претерпевает коренное изменение при переходе от отображения простыми физическими системами к отображению самоуправляемыми системами других 'объектов и самих себя.
При взаимодействии простых физических систем с объектами материального мира отображение оригинала сливается с реакцией отображающего объекта на воздействие оригинала. В этом случае отображение является одной из рядовых характеристик реакции, и его активность не простирается дальше примитивной активности самой реакции физической системы.
Так, например, излучение Солнца нагревает камень. Реакцией камня является повышение температуры и увеличение его объема. Факт существования Солнца как источника излучения отображается изме-
45
нением собственного процесса камня — разностью температур и объемов до и после облучения. Но эта разность температур и объемов есть сама реакция.
Иная картина при взаимодействии самоуправляемой системы с объектом внешней среды — оригиналом при отображении. Будучи воспроизведением свойств оригинала, отображение становится дифференцированным и в основном не сливается с реакцией, вернее, поведением системы, а выступает в роли одного из регуляторов этого поведения. Даже такая простая самоуправляемая система, как обычный холодильник, дифференцированно отображает температуру окружающего воздуха.
Поверхность холодильника либо нагревается, либо охлаждается, изменяются его геометрические размеры. Все это, конечно, входит в состав реакции холодильника как физического тела. Но это только некоторые из многих отображений внешней среды, которые не оказывают никакого влияния на его поведение. А поведение холодильника выражается в том, что при повышении температуры окружающего воздуха он чаще включает компрессор, чтобы сохранить заданную низкую температуру внутри рабочей камеры. При понижении температуры окружающего воздуха он реже включает компрессор. В роли регулятора частоты включения компрессора выступает специальное отображательное устройство внутри холодильника, которое фиксирует совпадение действительной температуры рабочей камеры с заданной. При несовпадении изменяется параметр отображательного устройства, и это изменение в форме увеличения или уменьшения геометрического размера рецептора (в данном случае сильфона) модулирует более сильное взаимодействие источника электрической энергии с электрическим мотором компрессора. В этом случае отображение не сливается с поведением системы в целом. Оно осу-