Безкоштовна бібліотека підручників

Загрузка...


Філософія: конспект лекцій : Збірник працьФілософія: конспект лекцій : Збірник праць

Самоорганізація в дослідженнях з кібернетики, штучного інтелекту та синергетики


О.Я. Мороз

Інститут філософії ім. Г. С. Сковороди

НАН України

У статті аналізуються генезис та еволюція досліджень самоорганізації в названих галузях науки, їх специфічний характер. Визначається методологічна роль кібернетики й штучного інтелекту у виникненні синергетики та зво-ротний вплив синергетики на розвиток штучного інтелекту. Розглядаю-ться актуальні методологічні та епістемологічні проблеми самоорганізації складних систем.

Сучасні наукові дослідження процесів самоорганізації асоціюються чи не виключно з однією лише синергетикою - загальною теорією саморганізації, хоч вперше систематичні широкомасштабні дослідження процесів самоорганізації, специфіки самоорганізуючих систем доволі успішно проводились у кібернетиці ще у 40-50-х рр. ХХ ст. (Н. Вінер, Дж. Нейман, У.Р. Ешбі), тоді як синергетика виникла лише на межі 60-70-х рр. ХХ ст. (І. Пригожин, Г. Хакен). Тож і терміни «самоорганізація», «самоорганізуюча система» теж уперше з’явились у тезаурусі кібернетики і лише згодом набули інтенсивного поширення в інших науках. Мета кібернетичних досліджень процесів самоорганізації полягала в побудові загальної теорії самоорганізації як основи моделювання складних феноменів - біологічних, інтелектуальних, соціальних. Йшлося передусім про окреслення класу систем (реальних і принципово можливих), які могли б бути адекватно охарактеризовані (описані, пояснені, прогнозовані) поняттям «самоорганізація» (та сукупністю органічно пов’язаних, споріднених з ним понять - «само відтворення», «саморозвитку», «самомодифікації», саморегуляції, самокерування, самонастроювання etc.). Клас самоорганізуючих кібернетичних систем (в основі яких лежить принцип зворотного зв’язку) досить широкий. Такі системи можуть відрізнятися природою, рівнем організації, складності, стійкості, цілеспрямованості, автономності тощо (жива клітина, організм, популяція, людський колектив, комп’ютер і т.д.) [1; 5; 6; 14; 15; 16; 18; 19; 22; 23; 26].

Процеси самоорганізації розглядалися в кібернетиці передусім у загальному комплексі широкомасштабних досліджень інтелектуальної сфери. Актуалізації процесів дослідженя феномена самоорганізації особливо сприяла проблематика створення на кібернетичних принципах систем, здатних здійснювати такі функції, що традиційно вважались незаперечною прерогативою людини, її головного мозку. Поступово на цій основі у лоні кібернетики склалась галузь штучного інтелекту (ШІ), яка відтак у процесі приско-реного розвитку набувала дедалі більшої самостійності. Серед низки напрямів, що сформувались в ШІ (логічного, евристичного, лінгвістичного (семіотичного) тощо), у даному контексті неабияке значення має еволюційний напрям, спонукою виникнення якого були труднощі прямої комп’ютеризації інтелектуальної діяльності (моделювання мозку як продуценту мислення). Сутність цього напряму полягає у спробі «замінити процес моделювання людини моделюванням процесу її еволюції. Реалізація такого процесу допомогла б... глибше зрозуміти основні властивості інтелекту й завдяки цьому отримати засіб для синтезу машин, що виявляють більшу «розумність», ніж до цих пір удалося знайти в природі» [24, 28]. Евристичний характер цього підходу відзначає чимало вчених, зокрема Н. Нільсон: «Оскільки еволюційному процесу було потрібно два мільярди чи біля цього років для створення розумної людини, то чому б нам не скористатись обчислювальною машиною і не промоделювати такий еволюційний процес при високій швидкості?» [17, 20]. Над цими питаннями глибоко замислювався уже М. Тьюрінг: «Пробуючи імітувати розум (mind) дорослої людини, ми вимушені багато розмірковувати про той процес, у результаті якого людський інтелект досяг свого сьогоднішнього стану...” [22, 51].

Загалом витоки еволюційного підходу йдуть від Дж. Неймана - визначного математика (математичного логіка) ХХ ст., одного з фундаторів кібернетики, який був схильний трактувати її як власне загальну теорію автоматів. Ним були закладені основи цієї теорії - важливої складової арсеналу теоретичних засобів ШІ. Саме йому належать найперші в історії дослідження з проблеми самовідтворення абстрактних автоматів. Висунувши цю проблему, він досяг у цій царині не просто низки оригінальних, а принципово важливих, фундаментальних, результатів [15; 16]. Завдяки вдалому доведенню ним загальної схеми процесу самовідтворення автомата до детальної логічної конструкції - повного опису можливостей кожного з сукупності елементів, що складають автомат, та правил їхніх дій при взаємодії автомата з довкіллям, йому вдалося закласти основи теорії самовідтворюючих, самоорганізуючих автоматів. Звичайно, у розробку й розвиток теорій самоорганізації, самовідтворення абстрактних автоматів (та систем) істотний внесок зробили й інші вчені, зокрема С. Улам [23], В.М. Глушков (зосередив увагу на введенні та аналізі кількісної міри самоорганізації та самоудосконалення в системах) [5; 6], Дж. Конвей [3; 10; 21; 27;], Дж. Майхілл [11], Е. Мур [14].

Дж. Нейман, маючи на меті створення загальної й логічної теорії автоматів, основні зусилля зосередив на аналізі таких кардинальних проблем, як самоорганізація, самовідтворення, самоконструювання автоматів. Найперше серед них його захоплювала проблема самовідтворення абстрактнних автоматів. «Здатність до самовідтворення, - відзначав Е. Мур, - довгий час розглядалась як одна з найбільш характерних властивостей, притаманних живим організмам. Фон Нейман був першим ученим, який детально розглянув задачу про те, за яких умов здатні до самовідтворення машини, розраховуючи, що розв’язання цієї задачі проллє світло як на фундаментальні проблеми біології, так і на проблему..., що торкається потенційних можливостей автоматів і меж їх можливостей» [14, 36].

Прагнучи логічно проаналізувати можливі підходи до вирішення проблеми самовідтворення, Дж. Нейман виокремив найважливіші питання [15; 16]: 1. Логічна універсальність - за яких умов деякий скінченний автомат (клас автоматів) буде логічно універсальним, тобто здатним виконувати всі здійснимі (іншим скінченним автоматом) операції. 2. Конструйованість - чи можна сконструювати (скомпонувати й побудувати) один автомат з допомогою іншого (належно заданого) автомата. 3. Конструктивна універсальність - чи може який-небудь належним чином заданий автомат бути конструктивно універсальним, тобо спроможним сконструювати якийсь інший автомат. 4. Самовідтворення - чи може деякий належним чином заданий автомат сконструювати автомат, ідентичний самому собі (створити свою копію). 5. Еволюція - чи може конструювання автоматів автоматами прогресувати від більш простих типів автоматів до більш складних.

Питання про логічну універсальність - одне з цих стрижневих питань, вичленених Дж. Нейманом, - вперше коректно поставив і грунтовно проаналізував А. Тьюрінг [28]. Він установив, що можна побудувати машину (автомат), здатну імітувати будь-яку іншу конкретну машину, якщо в її пам’ять ввести опис цієї машини й програму її функціонування, тобто ціною зміни однієї лише програми на такій машині можна змоделювати будь-яку іншу машину (здійснити всі операції, що виконуються цією машиною). Така машина називається універсальною машиною в сенсі А. Тьюрінга, а її властивість моделювати будь-який конструктивний процес - логічною універсальністю (на честь автора такі машини називаються машинами Тьюрінга). Тож Дж. Нейману, для якого дослідження проблеми самовідтворення - це подальший розвиток ідей Тьюрінга з універсальних машин (автоматів), залишалось проаналізувати решту питань. Він узагалі розлянув п’ять типів моделей самовідтворення: кінематичну, клітинну, типу «збудження - поріг - утома», неперервну та ймовірнісну. З ряду міркувань серед цих типів моделей найбі-льший інтерес викликають кінематична та клітинна моделі.

Логічна схема процесу самовідтворення автоматів, за Дж. Нейманом, у загальному плані виглядає таким чином [15, 98-100] (подається в дещо спрощеному викладі). Якщо в універсальний автомат A ввести інструкцію Jb - опис автомата B, то виходом отриманого автомата C буде функціювання автомата B. Коли ж ця поведінка автомата B полягає не в друкуванні на стрічку, а в послідовності дій, необхідних для побудови автомата D, то виходом автомата C буде створення автомата D. Отже, щоб отримати зам-кнутий цикл самовідтворення, логічно в значенні автомата D вибрати універсальний автомат, ідентичний автомату C, адже тоді його входом буде опис автомата B, що будує автомат C, а виходом - побудова автомата C. Тож універсальний автомат C наділений здатністю до самовідтворення: створюючи свою точну копію, він реалізує процес самовідтворення.

Цей процес Дж. Нейман реалізував у вигляді кінематичної моделі - резервуара, в який був поміщений універсальний конструюючий автомат, навколо якого в необмеженій кількості плавали елементарні компоненти - тривимірні фізичні деталі (аналогічні тим, з яких складався сам автомат), з яких йому (згідно з інструкцією) належало побудувати автомат, ідентичний самому собі. Виловлюючи й збираючи необхідні деталі, автомат констру-ював автомат, ідентичний самому собі - свою копію. Такий кінематичний автомат узагальнює універсальну обчислювальну машину (a la машину Тьюрінга). Логіка кінематичного конструюючого процесу може знайти застосовування, скажімо, в молекулярнй біології, де згідно з кодом ДНК, здійснюється синтез амінокислот, у результаті чого утворюються білки (зокрема ферменти), що спрямовують процес конструювання нових клітин.

Однак подальше доведення цієї загальної схеми самовідтворення до детальної логічної конструкції вимагало повного, вичерпного опису можливостей кожного елемента автомата й правила функціонування цих елементів за їх внутрішньої взаємодії (між собою), а автомата - із зовнішнім середовищем, що надто складно. Повний і точний список правил кінематичної системи (моделі) дати надзвичайно важко, передусім через вузькі місця, пов’язані із застосуванням абстрактного логіко-математичного апарату. Тож з п’яти типів моделей самовідтворення Дж. Нейман незаперечну перевагу віддав аналізу клітинної моделі - найбільш спрощеної та абстрактної [16]. Клітинні автомати - це своєрідні стилізовані, синкретичні світи, в яких за зов-нішньою простотою приховуються їх невичерпні імпліцитні можливості.

Концепція клітинного автомата дає змогу уникнути труднощів кінематичної моделі самовідтворення, чим насамперед і пояснюється, чому саме клітинний автомат був покладений Дж. Нейманом в основу розробки логіч-них моделей самовідтворення автоматів. Клітиний автомат - це необмежено ітерований (мозаїчний) масив скінченних автоматів, кожний з яких знаходиться в одній з рівновеликих квадратних клітин, на які розмічено двомірний евклідовий простір, і взаємодіє зі своїми сусідами автоматами- клітинами. Всі ці елементарні автомати підлягають єдиним законам: кожен з них має бути детермінованим і синхронізованим, тобто в кожний цілочисловий момент часу t>0 стан кожного автомата детермінується його власним станом і ста-нами сусідніх автоматів у момент t-1. Ці автомати повинні мати ідентичний набір станів, у яких вони можуть перебувати, та цілком однакові правила переходу з одного стану в інший, хоч різні автомати можуть водночас перебувати у різних станах. При цьому набір можливих станів обов’ язково має включати так званий стан спокою: якщо в момент часу t-1 якийсь елементарний автомат і всі його сусіди перебували в стані спокою, то й у момент часу t цей автомат має перебувати в стані спокою. Дж. Нейман детально проаналізував елементарний автомат, що мав 29 станів [16, 112-114]. Для такої клітинної моделі ним і була розроблена логіко-математична процедура процесу самовідтворення, що включала початковий розподіл станів і вид функцій переходу. У такій постановці самовідтворення означає, що процес розпочинається одним екземпляром певної (мозаїчної) структури (мозаїчного автомата), а через певний час закінчується двома такими екземплярами. Суть основного результату цих досліджень полягає в тому, що на зазначеній скінченній системі клітин можна змоделювати універсальні конструюючі та самовідтворюючі автомати, універсальні обчислювальні машини. Як відзначає Дж. Ф. Люгер, Дж. Нейман «фактично вперше показав, що обчислювальна потужність скінченного автомата відповідає універсальній машині Тюрінга» [10, 516]. Простий з боку формального підходу, цей процес самовідтворення надто складний у плані інженерного конструювання. Дж. Нейманом була знята значна частина питань, що стосувались проблеми самовід-творення автоматів на рівні клітинних моделей (як, до речі, ікінематичних).

Слід зазначити, що ідея клітинного автомата не належить одноосібно Дж. фон Нейману. Її незалежно (але не одночасно) висунули Дж. Нейман і К. Цусе - німецький інженер, по суті, конструктор перших у світі комп’ютерів на межі 30-х - 40-х рр. ХХ ст., який, усамітнено переховуючись у горах Австрії в період нацистського режиму, виношував чимало оригінальних ідей з комп’ютерної тематики, що випереджали час, зокрема ідею клітинних автоматів (які в його термінології називались «rechnender Raum» - «обчислюючі простори») [21; 29]. Проте тодішні історичні реалії завадили поширенню цих ідей. Прикметно, що для К. Цусе й Дж. Неймана клітинні автомати - це певна універсальна обчислювальна структура з побудови алгоритмів, що за своїми виразними можливостями еквівалентна універсальній машині Тьюрінга. Ідея клітинних автоматів, набувши поширення в науковій сфері, викликала потужну хвилю досліджень теоретичного й прикладного характеру.

На особливу увагу заслуговує клітинна концепція самовідтворення, запро-понована в 1970 р. Дж. Конвеєм, - гра «Життя» [3; 10; 21; 27]. Розглядається двомірний клітинний простір, кожна клітина якого має вісім сусідів і може знаходитись в одному з двох станів - активному чи пасивному. Стан кожної клітини залежить від станів клітин-сусідів і визначається заданими автором правилами - «генетичними законами» (або просто «генетичним законом»): 1) виживання — активна (жива) клітина продовжує залишатись у активному стані (виживає й переходить у наступне покоління), якщо активні дві чи три її клітини-сусіди; 2) народження - пасивна (мертва) клітина переходить в активний стан (оживає, народжується), якщо має трьох (і тільки трьох!) активних клітин-сусідів; 3) смерть — активна клітина переходить у пасивний стан (відмирає), якщо кількість активних сусідів менше двох (через «самотність») або більше трьох (через «перенаселеність»). За висловом Дж. Ф. Люгера, у «цій грі народження, життя і смерть особин (клітин - О.М.) - це функція їхнього власного стану й стану їх найближчих сусідів» [10, 484]. Модель «запускається» внесенням у клітинний простір «зародка» - деякої конфігурації з активних клітин. Подальша доля «зародка» залежить від його вигляду, тобто від кількості та взаємного розташування його клітин. Згідно із заданим генетичним законом, усі одноклітинні й двоклітинні «зародки» мають загинути після першого ж такту. Така ж участь очікує більшість «зародків» - триплетів: після першого-другого тактів гинуть усі «зародки», що містили три активні клітини, крім двох, що утворюють конфігурації вигляду пластинки й куточка. У першому випадку спостерігається своєрідний коливний процес: «зародок» - пластинка («світлофор») періодично ніби повертається на 90°. «Зародок» - куточок на другому кроці перетворюється у стійку незмінну в подальшому конфігурацію вигляду квадрата («блок»). Різноманітніше загалом «життя» «зародків», що складаються з чотирьох і більше активних клітин. Одні з них, звичайно, вироджуються й гинуть на кількох перших тактах, інші виходять на коливний режим - нескінченний цикл більш чи менш складних періодичних перетворень, тобто періодично повертаються до свого первісного вигляду, треті, ускладнюючи свою структуру, приймають найдивовижніші конфігурації. Тож не тільки реалізується процес самовідтворення, а й відбувається еволюція ”зародку” - двомірний простір заповнюється його копіями або структурами складнішими, ніж він самий, які ”живуть”, взаємодіють. Інтенсифікація досліджень різноманітних трансформацій, що відбуваються на ігровому полі зі складними клітинними конфігураціями, усе більше асоціюється з широким використанням потужних комп’ютерних засобів, виведенням ігрового клітинного поля на дисплей монітора, тобто з уможливленням наочної репрезентації еволюційних процесів.

У контексті досліджень мозаїчних, стільникових моделей самовідтворення привертає увагу теорема Е.Ф. Мура [14], відома як теорема райського саду (саду Едему), яка стверджує, що існують автомати, які, насправді, не можна сконструювати. У термінології клітинної моделі це означає, що є конфігурації які існують лише в момент часу t=0. Тобто, ця нестабільна конфігу-рація неконструйована (в тому сенсі, що не існує такої конфігурації, яку, задавши в момент t-1, можна було б з допомогою якоїсь функції переходу f отримати в момент t). «Оскільки конфігурація райського саду не може бути отримана ні з якої іншої конфігурації», то «ніяка конфігурація самовідтворення не може містити копію конфігурації райського саду» [14, 47]. Дослідники вважали, що ключ до з’ясування питання про межі можливостей

самовідтворення автоматів слід шукати в аналізі умов, за яких можуть зустрітись конфігурації райського саду. Так, сам автор теореми райського саду основну увагу приділяв аналізу умов, на які дія цієї теореми не поширюється. Е.Ф. Мур пов’язує ці умови з таким незворотним процесом, як стирання, що переводить конфігурацію у такий стан, за яким у ніякий спосіб не можна визначити її стан у попередній момент. На думку Дж. Майхілла, якщо «автоматом вважати просто конфігурацію, то погодитись із справедливістю такої теореми» не можна, «оскільки припускається, що існує автомат, який може побудувати будь-який автомат» [11, 127]. Водночас він відзначає, що у випадку гібридної моделі автомата, яка допускає існування різнотипних елементів, труднощі, пов’язані з теоремою райського саду, долаються досить легко. Запропонована ж ним «зміна визначення поняття «універсальний генеруючий автомат» (через трактування дієслова «побудувати» як «побудувати й запустити» - О.М.) спрямована на подолання протиріччя, пов’язаного з цією теоремою, не обмежує сферу застосування... теореми про самовідтворення одним лише випадком гібридної моделі» [11, 128].

Дослідженням процесів самоорганізації, самовідтворення, самовдосконалення в автоматах і системах надавалось важливе значення в Інституті кібернетики АН України (тепер Інститут імені В.М. Глушкова). Суть зазначених досліджень, що проводились під керівництвом академіка В.М. Глушкова [5]) полягала в моделюванні уявного гранично простого «світу», який був «заселений» примітивними «живими істотами», що пересувались у ньому залежно від умов довкілля (присутності чи відсутності поруч інших «живих істот» та «їжі») і в якому діяли основні «закони еволюційного розвитку» (розмноження «живих істот» при досягненні ними «зрілого» віку, смерть при досягненні граничного віку й від «голоду»), а також «закон природи», що регулює переміщення «їжі». Моделювання «живих істот» проводилось у режимі комп’ютерного експерименту шляхом програмної реалізації поведінки автоматів, кожен з яких постачався відповідно двома лічильниками - «життя» і «голоду». Переміщення автомата в «світі» визначалося його станами, а його перехід з одного стану в інший здійснювався залежно від наявності чи відсутності інших автоматів та «їжі». Матриця переходу, що спочатку мала випадковий характер, згодом зазнавала певних «мутацій» - невеликих випадкових змін в процесі розмноження автоматів через їх найпростіший поділ навпіл. Одна з цих половинок повністю наслідувала структуру вихідного автомата, а інша піддавалась незначній випадковій мутації. Поділ автомата відбувався з настанням необхідного віку (за показниками лічильника «життя») за відносно малих показників лічильника «голод» і наявності вільних сусідніх ділянок для заново утворюваних у результаті поділу автоматів. Тож тип поведінки від «батьків» до «нащадків» передавався, за виключенням незначних випадкових мутацій, в основному без змін.

Згідно з цими експериментами, модельовані «живі істоти» повністю вимирали (за несприятливих «природних умов») або з покоління в покоління поступово змінювали тип поведінки, який через десятки тисяч поколінь ставав доцільним до заданого «закону природи». Отже, під час цих дослідів імітувався процес природного відбору й пристосування автоматів до вибраного «закону природи». В результаті «природного відбору» виникають автомати, у структурі матриці переходів яких все сильніше проявляється відображення вибраного «закону природи», що, за В.М. Глушковим, можна розглядати як процес пізнання «популяцією» автоматів цього «закону природи». Більш того, з допомогою таких моделей, що використовують украй просту початкову структуру автоматів, і водночас доволі складний процес розвитку «природи», наспрвді можна було б отримувати, вважав він, досить високі форми адаптації до зазначеного процесу, аж до виникнення й удосконалення моделей людської свідомості включно. Слід зазначити, що методологія досліджень процесів біологічної еволюції не тільки складає основу еволюційного підходу до ШІ, але може успішно застосовуватися в інших підходах, скажімо, в евристичному (евристичному програмуванні), коли для функціювання самовдосконалюючої системи досить у початкову програму ввести лише певний мінімум інформації, а решта необхідної для моделювання інформації накопичуватиметься у процесі навчання автомата.

Незважаючи на істотну різницю між розумінням проблеми самовідтворення біологічної системи на генетичному та біохімічному рівнях і логічної проблеми самовідтворення (у сенсі Дж. Неймана), дослідження з штучного самовідтворення складних систем можуть пролити світло на процеси природного самовідтворення, феномен біологічної еволюції взагалі. Так, безумовний інтерес викликає спосіб визначення необхідного для цього рівня складності системи: вона не тільки має бути наділена властивістю самовідтворення (генерування собі подібних), а й здатна до еволюції - породження систем, складніших за неї. На думку Дж. Майхілла, «можливість отримувати нескінченну різноманітність потомства з допомогою єдиної програми становить значний методологічний інтерес і може зацікавити біологів навіть більше, ніж спеціалістів з евристичних програм. Така програма вказує на можливість закодувати потенційно нескінченну кількість напрямів розвитку потомства на одній нескінченно довгій хромосомній стрічці - можливість, що досі, очевидно, вислизала з поля зору біологів» [11, 140].

На особливу увагу заслуговує концепція М. Ейгена про самоорганізацію біологічних макромолекул (стадію передбіологічної еволюції), яка значною мірою сприяла виникненню синергетики. Загалом М. Ейген запропонував теоретико-інформаційний підхід до еволюції, за якого вона поділяється на три фази: передбіотичну («хімічну»), самоорганізацію (включаючи появу самоорганізуючих «особин»), еволюцію видів (до появи свідомості включно) [20]. Однак, ставлячи за мету розкриття механізмів виникнення феномена «самоорганізація», що веде до біологічної еволюції, він обмежується розглядом лише добіологічної еволюції макромолекул (досліджується самоорганізація біологічних макромолекул). Виходячи з фізико-кібернетичних засад, концепція добіологічної стадії еволюції припускає використання теоретико- інформаційних уявлень, тобто врахування інформаційних властивостей макромолекул. Теорія М. Ейгена, репрезентуючи «загальний принцип відбору й еволюції на молекулярному рівні, заснований на критерії стійкості (нелінійної) термодинамічної теорії стаціонарних станів» [26, 582], стала знаковою віхою в науці. Змістовна модель добіологічної еволюції дає можливість «зрозуміти виникнення порядку з безладу. Для цієї моделі не були потрібні якісь нові фізичні принципи - встановлені поняття фізики й теорії інформації виявились достатніми для моделювання, а отже, розуміння фундаментальних біологічних процесів. Звичайно, М. Ейген далекий від думки, що запропонована ним модель відтворює дійсні події, що відбувалися на Землі, коли на ній зароджувалося життя. Завдання модельної теорії М. Ейгена полягає в іншому - в тому, щоб довести можливість самоорганізації матерії на основі відповідних принципів фізики. Це завдання розв’язане Ей геном» [2, 3-4].

Особисто М. Ейген сутність отриманих ним результатів досліджень добіологічної стадії еволюції характеризує так: «Еволюція, очевидно, є неминучою подією у присутності певних речовин зі специфічними автокаталітичними властивостями й за підтримки скінченного потоку (вільної) енергії, необхідної для компенсації постійної продукції ентропії. Теорія дає кількісну основу для проведення лабораторних експериментів з еволюції. Вона може також показати, як побудувати прості моделі можливих попередників «живих» клітин». Водночас теорія «ніколи не пояснить, як ішов точний історичний шлях еволюції. Це «ніколи» є наслідком стохастичної природи процесів, що відбуваються, та надзвичайно великого різноманіття виборів» [26, 582]. В основу теорії добіологічної еволюції М. Ейгеном покладені такі постулати: 1) еволюція має починатися з випадкових подій; 2) самоорганізація вимагає інструктивних властивостей на молекулярному рівні; 3) інформація «породжується» або набуває цінності в результаті відбору; 4) відбір відбувається серед особливих речовин за особливих умов. Ці постулати, що детермінують внутрішні та зовнішні умови, роблячи процес самоорганізації неминучим, тісно взаємопов’язані, взаємообумовлені. В створенні теорії передбіологічної еволюції особлива роль відводилась параметру селективної цінності, який, неперервно змінюючись, знаходиться в постійному зв’язку з кожним інформаційним станом, чим сприяє розвитку загальної теорії, «яка розглядає виникнення або самоорганізацію «цінної» інформації, об’єднуючи тим самим дарвінівську теорію еволюції з класичною теорією інформації, а також - після застосування цієї концепції до саморегуляції на молекулярному рівні - забезпечуючи кількісну основу молекулярній біології» [26, 188].

З часом спектр досліджень процесів самоорганізації, що почались у кібернетиці, неабияк розширився. Ці дослідження (передусім саме завдяки досягненням кібернетики, ШІ, а згодом також інформатики, арсеналу їх потужних засобів) стрімко поширилися не тільки на біологію, але й фізику, хімію, геологію і т.д. (А.М. Жаботинський, Г. Кастлер, В. Ебелінг та ін.), що зрештою й спонукало виникнення синергетики - міждисциплінарної наукової галузі, предметом дослідження якої є універсальні властивості феномена самоорганізації систем неорганічної, органічної, когнітивної, соціальної природи, через що вона й трактується як загальна теорія самоорганізації. Між кібернетикою та синергетикою існує, безумовно, певна понятійно- концептуальна й методологічна спадкоємність. Синергетику якоюсь мірою можна розглядати як сучасний етап розвитку деяких концепцій кібернетики.

Отже, синергетика своїм становленням і розвитком значною мірою, завдячує і ШІ. І не тільки, звичайно, одному його еволюційному напряму. Водночас від синергетики до ШІ йдуть зворотні потужні струми, котрі активно інтенсифікують його подальший розвиток. Загалом ці галузі мають чимало спільних сегментів. На якісно новий, принципово вищий рівень їх взаємодія вийшла з появою у ШІ когнітивної парадигми [8; 9; 12; 20]. Можливість бачення когнітивних процесів через призму синергетичних уявлень проливає додаткове світло на природу й механізми інтелектуальних, творчих процесів, сприяючи їх пізнанню [9], подальшій комп’ютеризації. Особливої актуалізації ця взаємодія почала набувати з виникненням у ШІ конекціоністського підходу [4; 7; 8; 10; 13], який відкриває заманливі перспективи досліджень самоорганізації нейронних мереж, роз-робки принципово нових комп’ютерних технологій і систем.

Література

1. Аптер М. Кибернетика и развитие. - М., 1970.

2. Волькенштейн М.В. Предисловие к русскому изданию // Эйген М., Винклер Р. Игра жизни. - М., 1979. - C. 3-5.

3. Гарднер М. Игра «Жизнь» // Гарднер М. Математические досуги. - М., 1972. - С. 458-488.

4. Глибовець М.М., Олецький О.В. Штучний інтелект. - К., 2002.

5. Глушков В.М. Введение в теорию самосовершенствующихся систем. - К., 1962.

6. Глушков В.М. Ведение в кибернетику. - К.,1964.

7. Делякур Ж. Мозг и разум. - К., 1999.

8. Интеллектуальные процессы и их моделирование. - М., 1987.

9. Князева Е.Н. Одиссея научного разума. Синергетическое видение научного творчества. - М., 1995.

10. Люгер Дж.Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных систем. - М.; СПб.; К., 2003.

11. Майхилл Дж. Абстрактная теория самовоспроизведенияя //Общая теория систем. - М., 1966. - С. 121-140.

12. Мороз О.Я. Епістемологічний аналіз когнітивного підходу до проблеми штучного інтелекту //Сучасне природознавство: когнітивний, світоглядний, культурно-історичний виміри. - К., 1995. - C. 205-252.

13. Мороз О.Я. Символьний і конекціоністський підходи до штучного інтелекту (штучний розум versus машинний інтелект?) // Науковий світогляд на зламі тисячоліть. - К., 2006. - С. 171-251.

14. Мур Дж. Математические модели самовоспроизведения // Математические проблемы биологии. - М., 1966. - С. 36-62.

15. Нейман Дж. Общая и логическая теория автоматов // Тьюринг А. Может ли машина мыслить? - М., 1960. - С. 59-101.

16. Нейман Дж. Теория самовоспроизводящихся автоматов. - М., 1971.

17. Нильсон Н. Искусственный интеллект: методы поиска решений.- М., 1973.

18. Принципы самоорганизации. - М., 1966.

19. Пушкин В.Г. Кибернетические принципы самоорганизации. - Л., 1974.

20. Солсо Р. Когнитивная психология. - СПб., 2002.

21. Тоффоли Т., Марголус Н. Машины клеточных автоматов. - М., 1991.

22. Тьюринг А. Может ли машина мыслить? - М., 1960. - С. 19-58.

23. Улам С. Некоторые математические проблемы, связанные с процессом роста фигур //Матемтические проблемы в биологии. - 1966. - С. 63-77.

24. Фогель Л., Оуэнс А., Уолш М. Искусственный интеллект и эволюционное моделирование. - М., 1969.

25. Фодор Дж., Пылишин З. Коннекционизм и когнитивная структура: критический обзор // Язык и интеллект. - М., 1995. - С. 230-313.

26. Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. - М., 1973.

27. Berlekamp E.R.,Conway J.H.,Guy R.K. Winning ways for your mathematical plaus. - New York, 1982.

28. Turing A.M. On computable numbers, with an application to the Entschei- dungsproblem //Proc. London Math. Soc. - 1936. - 42, № 3-4. - P. 230-265.

29. Zuse R.. Rechnender Raum. - Braunschweig, 1969.



Повернутися до змісту | Завантажити
Інші книги по вашій темі:
Філософія: конспект лекцій
Філософія глобальних проблем сучасності
Історія української філософії
Філософські проблеми гуманітарних наук (Збірка наукових праць)
Філософія: конспект лекцій : Збірник працьФілософія: конспект лекцій : Збірник праць