Академик Широков о выходе из "ловушки сложности"

Начало статьи директора Украинского языково-информационного фонда НАНУ академика Владимира Широкова вызвало большой отклик у читателей «Гранита науки». Представляем вашему вниманию ее середину, а окончание выпустим в день рождения Владимира Анатольевича 28 августа. Напоминаем, что это всего лишь выдержки из статьи, полностью опубликованной в научно-техническом журнале Харьковского национального университета радиоэлектроники «Бионика интеллекта» (ссылки на публикации приведены в конце).

Установление взаимопонимания между гуманитарными и точными науками совершенно необходимо при изучении общества. Именно с таких позиций следует рассматривать этот опыт количественного описания и применения интегративного подхода к изучению самой сложной и такой близкой нам системы человечества».
(С. П. Капица «Сколько людей жило, живет и будет жить на земле. Очерк теории роста человечества»)

Итак, приступим к оценке сложности и ее динамики для некоторых механизмов эволюции. В качестве таковых мы здесь рассмотрим генетический, нейронный и коммуникационный.

Субстанцию генетического механизма образуют геномы. Мы полагаем, что параметром (количественным кореллятом) сложности генетического механизма служит объем генетической информации, точнее, размер генома. Биологи традиционно измеряют размер геномов количеством нуклеотидных пар (длиной генетического кода). Для наших целей иногда будет удобнее измерять длину кода ДНК в битах. Поскольку для кодирования генов используется 4 нуклеотидных остатка, то для получения объема генетического кода в битах нужно просто умножить «традиционную» длину кода на 2.

Субстанцией нейронного механизма эволюции мы полагаем нервные (нейронные) системы. В качестве параметра сложности предлагаем определить объем нейронной системы с учетом ее известной избыточности. Разумеется, и здесь необходимо учитывать, что нервная система является результатом долгой и отнюдь не линейной эволюции. Различные типы нервных систем развивались параллельно, признаки наследовались избирательно (для общего представления об этом можно получить сведения из учебника Г. Шеперда «Нейробиология»). Для полной и точной количественной оценки сложности нейронного механизма необходимо проведение специального исследования; здесь мы воспользуемся всего лишь одним параметром – динамикой числа нейронов, — который дает нам в нулевом приближении оценку сложности нейронного механизма эволюции в историческом плане.

Особый интерес представляет коммуникационный механизм эволюции. Ведь коммуникация является принципиально иным, по сравнению с предыдущими, а именно небиологическим механизмом усложнения: биосоциальным! Здесь под коммуникацией мы понимаем специфическую область социального взаимодействия индивидуумов, а именно дву- и многостороннее общение, в основе которого лежит передача социально значимых сигналов. При этом вид, форма, содержание и когнитивный статус используемых символов может варьироваться в очень широких пределах. Коммуникация предполагает наличие психики в качестве структурно-функционального субстрата, поддерживающего коммуникативные процессы. В свою очередь, психика возникает из свойства раздражимости живых существ и развивается в связи с образованием и развитием у них нервной системы – что обеспечивает связь с предыдущим нейронным механизмом эволюции.

В своем развитии психика прошла ряд последовательных и надстраиваемых одна над другой стадий, среди которых отметим: перцептивную, сенсорную, интеллектуальную и др. Мы начинаем отсчет коммуникационного механизма с зарождения интеллектуальной стадии – примитивных форм мышления на основе зарождения элементов второй сигнальной системы. Такими способностями обладают социальные биологические субъекты, начиная с некоторых социальных насекомых вроде муравьев и пчел.

В книге «Информационная теория лексикографических систем» (Киев: «Довіра», 1998) мы выделяем 2 типа интеллекта, дифференцированные объемом и качеством связей между мыслительной и языковой подсистемами мыслеречевых аппаратов субъектов-участников коммуникативных процессов. Там же сформулирован основной когнитивный тракт, который складывался исторически в процессе разворачивания коммуникационного механизма эволюции и концентрирует этапы когнитивно-коммуникативного освоения действительности:

ВОСПРИЯТИЕ -> ОЩУЩЕНИЕ -> ПЕРЕЖИВАНИЕ -> ПОНИМАНИЕ -> ОСОЗНАНИЕ -> РЕФЛЕКСИЯ -> РЕАКЦИЯ.

В соответствии с изложенным мы считаем, что субстанциями коммуникационного механизма эволючии являются сигнальные системы, развившиеся у некоторых видов социальных животных и, разумеется, у людей. Причем языковая / речевая коммуникация здесь служит главным элементом коммуникационного механизма усложнения.

Возникает вопрос: как выбрать меру сложности коммуникационного механизма? Мы предлагаем определить в качестве этой меры объем «лексической системы» — количество «слов» в «языках» соответствующих коммуникативных сообществ.

Данное предложение нуждается в пояснении, ведь понятие языка, например, насекомых весьма условно, оно значительно отличается от того смысла, который мы вкладываем в определение человеческого языка. С другой стороны, дать строгое определение даже человеческого языка не представляется возможным. Мы знаем только, что все коммуникативные («языковые») системы обладают рядом весьма фундаментальных общих свойств, позволяющих отнести их к некоторому единому классу.

Во всех таких системах выделяются некие дискретные единицы – носители / концентраторы семантической, социально значимой для сообщества коммуникантов информации. Они обладают дихотомической природой, являясь носителями отношения «форма-содержание». Такие коммуникативные системы обладают целым рядом свойств, близких к тем, которые были описаны нами в ходе изложения колмогоровского определения информации. Еще ближе они (вплоть до буквального совпадения) к свойствам так называемых элементарных информационных единиц, развившихся в результате тех или иных лексикографических эффектов. Эти соображения позволяют нам использовать объем лексики коммуникативных систем соответствующих сообществ в качестве меры сложности коммуникационного механизма эволюции в его динамике.

Если эволюционирующая система подходит к естественному пределу роста сложности (ее ресурсы усложнения приближаются к исчерпанию), она попадает в так называемую «ловушку сложности», вступает в критическую фазу и пытается «найти» другие механизмы, способные обеспечить ее усложнение, а следовательно – продолжить процесс эволюции.

В рассматриваемом случае к генетическому механизму на определенном этапе, когда он приблизился к своему пределу, был подключен другой – нейронный механизм, и эволюция была продолжена. Затем нейронный механизм приблизился к своему исчерпанию и подключился коммуникационный механизм.

Насколько мы можем судить из анализа имеющихся данных, временная динамика всех механизмов имеет общие черты. Схематически это можно изобразить так:

На начальной стадии развертывания механизма эволюции сложность растет линейно по времени. Это эпоха относительно спокойного, прогнозируемого развития эволюционирующей системы, ее «золотой век». В этот период происходит становление основных системных характеристик и детерминантов системы и выход их на стадию доминирования.

Затем наступает эпоха полиномиального роста сложности. Система разворачивает свои характерные свойства. Развитие при этом ускоряется, раскрывая все потенциальные возможности соответствующего механизма эволюции.

Поэсле этого система вступает в фазу экспоненциального роста сложности. Характерной особенностью экспоненциального периода является то, что он происходит на границе предельных возможностей развития системы. Данный период усложнения плохо поддается или уже совсем не поддается управлению, и в системе начинают нарастать критические явления. Их причиной является внутренняя противоречивость эволюционного процесса: Основной закон эволюции («Сложность эволюционирующей системы всегда растет») требует возрастания сложности, а необходимость обеспечения управляемости системы с такой же необходимостью ограничивает этот рост. Критические явления нарастают и могут стать для системы катастрофическими. В это время в недрах системы – а возможно, и вне их – происходит (если происходит!) зарождение нового механизма эволюции, с которым осуществляется примерно такая же история.

И вот как эта история видится применительно к человеческому сообществу.

При анализе эволюционных процессов на передний план исследования нами, как уже отмечалось, выдвигается определение механизма эволюции (его системных детерминант) и меры (или мер) сложности, соответствующей данному механизму. Что касается вида Homo sapiens, то последнюю по времени (и по нашим представлениям – основную) часть его эволюционной истории занимает Производственный механизм.

В первой части работы мы выделили следующие этапы этого механизма: потребительский, обменный, финансовый, финансово-информационный, финансово-информационно-сетевой. Можно дискутировать по поводу выделения в истории Homo sapiens в качестве основного механизма эволюции именно того, который связан с производством. Можно рассуждать и по поводу приведенного состава его этапов. Например, возможна и такая классификация: в Производственном механизме выделяются три этапа – потребительский, обменный, финансовый. А в финансовом, в свою очередь, выделяются следующие подэтапы: мелкотоварный, ремесленный, мануфактурный, индустриальный, информационный (или постиндустриальный), иформационно-сетевой. Но мы исходим из представления, что именно переход Homo sapiens к производству создал человеческую цивилизацию и культуру и определил то направление, которое приобрело всё последующее развитие человеческого сообщества.

Производственные процессы в силу их фундаментальности и универсальности являются источником всех основных человеческих институтов за всю историю их существования. С другой же стороны – они имеют тесную связь и основу в лице предыдущих эволюционных механизмов и таким образом продолжают общий эволюционный процесс.

Остановимся на проблеме определения меры (мер) сложности Производственного механизма эволюции и его этапов. Изучая процессы развития человечества, значительная часть исследователей (начиная с Т. Мальтуса и его последователей) отмечает роль параметров «численность населения» и «динамика численности населения» в этих процессах. Среди потока публикаций на данную тему мы хотели бы обратить особое внимание на взгляды Сергея Петровича Капицы. Как выдающийся и потомственный естествоиспытатель, он обладал глубокой интуицией и опытом в понимании сложных проблем, представляющих собой фокус, средоточие влияния множества качественно разнящихся между собой факторов. Так, отвечая на вопрос: почему теория роста человечества, изложенная в его работах (и в более ранних работах Фёрстера, Хорнера и других), является такой результативной, он отмечает, что это произошло потому, что в работах данного направления всё население Земли рассматривается как единая система. Далее Капица рефлексирует: «Однако многим ближе и понятнее региональный подход и социально-экономический анализ, чем феноменологические теории физика и более отвлечённые модели математика. К сожалению, развитый ниже подход с трудом воспринимается традиционными демографами, в то время как целостность демографической системы человечества неоспорима. Но именно демография, которая оперирует числами как универсальной характеристикой населения, представляет основу для количественного исследования его роста и развития методами физики и математики. В то же время для физики эта задача представляет интерес как одна из значимых проблем науки. Поэтому автор обращается как к физикам, так и к историкам, демографам и экономистам в поисках взаимопонимания и сотрудничества в этой новой области междисциплинарных исследований. Этот социальный заказ связан с критическим состоянием мирового сообщества в эпоху демографической революции, требующей нового понимания всей истории человечества. Недаром все крупные историки как Бродель (Braudel F. On History. Chicago: Univ. of Chicago Press, 1980), Ясперс, Валлерстейн, Конрад и Дьяконов утверждали, что есть только метаистория – история всего человечества, которая является фундаментальной проблемой в науках об обществе. Эта постановка задачи побудила автора к развитию опыта количественной теории роста человечества, охватывающей всё время существования человека, начиная с эпохи антропогенеза».

Мы поддерживаем данный призыв, ибо для нас он еще более актуален, поскольку в разработке нашей общей эволюционной схемы, кроме отмеченных С. П. Капицей специалистов, необходимо участие химиков, геологов, астрофизиков, генетиков, представителей нейронауки и медицины, антропологов, психологов, филологов, культурологов, специалистов в области кибернетики, информационных технологий, когнитологии и математической лингвистики, финансистов, политологов, системных аналитиков и многих других.

Мы также поддерживаем тезис, что в науке наступило время «собирать камни» и вслед за эпохой дифференциации наступил период интеграции наук, ведь простые, «специализированные» задачи уже в основном решены, зато актуализировались сложные комплексные проблемы, решать которые к тому же приходится в условиях дефицита исторического времени. Собственно, Основной закон эволюции и предполагает представление о Мире как о единой системе. Ведь он, как отмечалось в первой части, действует «на всем диапазоне Мироздания», что возможно лишь в условиях системной (и даже «сверхсистемной») общности.

В этой связи скажем несколько слов о том понимании концепции системы и системного подхода, которым мы следуем в данной работе. Основные её положения изложены в наших статьях, например, «Лингвистика и системный подход» в журнале «Бионика интеллекта» №1 (84) за 2015 год. Наше определение понятия системы можно изобразить в виде символического равенства: С = С + С + С, где «С» в левой части обозначает понятие «система», а правая часть демонстрирует наличие и взаимодействие основных образующих компонент этого понятия, а именно «структуру», «субстанцию» и «субъект». Таким образом, мы развиваем понимание системного подхода, основываясь на рассмотрении отношений триады «структура – субстанция – субъект», которая полагается системообразующей. Именно выделение структурных, субстанциальных и субъектных свойств, а также отношений между ними сообщает анализируемой реальности свойство «быть системой».

Для обеспечения связности изложения приведем фрагмент «Обобщенная эволюционная последовательность (последовательные шаги динамики механизма эволюции):

1. Зарождение (возникновение) механизма эволюции («эмерджентность»).

2. Индуцирование системы (отношений триады «структура – субстанция – субъект») нового механизма в его взаимодействии и конкуренции с предыдущим.

3. Выход нового механизма на стадию доминирования.

4. Стадия линейного усложнения механизма эволюции.

5. Стадия полиномиального усложнения механизма эволюции.

6. Стадия экспоненциального усложнения и включение механизмов торможения эволюции. Эпоха кризисов и катастроф.

7. Зарождение (возникновение) следующего механизма.

Скажем несколько слов о том, почему вообще у нас возникла формула финансово-информационно-сетевого этапа в Производственном механизме эволюции. Различного рода сетевые структуры постоянно сопровождали всю историю развития человеческого общества.

Различного рода сетевые структуры постоянно сопровождали всю историю развития человеческого общества. Коммуникационные, в частности, транспортные сети (караванные, речные, морские) функционировали с древнейших времен. Дорога специй, Великий шелковый путь, Путь «из варяг в греки» – примеры великих транспортных коммуникаций древности. Эпоха Великих географических открытий XV — XVII веков, в ходе которой европейцами были открыты новые земли и морские маршруты в Африку, Америку, Азию и Океанию, значительно расширила мировую транспортную сеть, а промышленная революция XVIII века вызвала к жизни железнодорожный транспорт – новую сетевую транспортную структуру. В 2006 году общая длина железных дорог, по данным Международного железнодорожного союза, составила более 1,37 млн. км. Начиная с 60-х годов минувшего столетия стали бурно развиваться трубопроводные транспортные сети. По данным «The World Factbook» в 2013 году общая длина мировых магистральных трубопроводов составила более 3.5 млн. км. А если говорить о водопроводных сетях, то они вообще развиваются со времен античности. Об автомобильных дорогах мы даже и не говорим – они, действительно, глобальны.

Таким образом, сетевая структура человеческого сообщества является совершенно естественной, начиная с определенного этапа развития. Однако своего апофеоза она достигла с развитием сети электросвязи (или более общо – сети телекоммуникаций) и компьютерно-информационных технологий. Апофеозом сетевого общества стал интернет, в результате развития которого мировая сетевая структура приобрела характер «сети сетей».

Истории зарождения и развития интернета посвящено немало работ, поэтому на ней мы не останавливаемся. Google 1 октября 2017 года выдал 4 750 000 000 ссылок на запрос «Internet». В 2017 году количество пользователей интернета в мире составило 3,5 млрд. человек (всё население Земли – примерно 7,3 млрд. человек). Еще в 2014 году количество работающих в интернете сайтов впервые в истории превысило 1 млрд. Согласно данным аналитического отчета компании Netcraft? количество сайтов и персональных блогов и составило 1 022 954 603 узла. Согласно сервису Internet Live Stats, каждую секунду в Google делается более 50 000 поисковых запросов, просматривается 120 000 видео на Youtube, отправляется почти 2,5 млн. электронных писем. Но всё же эти данные не позволяют в полной мере представить себе размеры интернета.

Причем ещё не подсчитана так называемая «глубокая паутина» (Deep Web), то есть совокупность сайтов, не индексируемых поисковиками. Как указывает Википедия, это не синоним «тёмной паутины» (Dark Web или Dark Net), к которой в первую очередь относятся ресурсы, на которых ведётся всевозможная противоправная деятельность. Контент в «Deep Web» может быть как совершенно безобидным (например, онлайновые базы данных), так и совершенно непригодным для глаз законопослушной публики (к примеру, торговые площадки чёрного рынка с доступом только через Tor). Конечно, вышеприведённая оценка численности веб-сайтов является приблизительной. Сайты возникают и исчезают, к тому же, размеры «глубокой» и «тёмной» паутин определить практически невозможно. Поэтому даже приблизительно оценивать размеры сети по этому критерию весьма непросто.

Одно несомненно — сеть постоянно растёт. Если одних только веб-сайтов более миллиарда, то отдельных страницы гораздо больше. Например, на ресурсе WorldWideWebSize представлена оценка размера интернета именно по количеству страниц. Методика подсчёта разработана Морисом де Кундером (Maurice de Kunder): сначала система осуществляет поиск в Google и Bing по списку из 50 распространённых английских слов. На основании оценки частоты этих слов в печатных источниках полученные результаты экстраполируются, корректируются, вводится поправка на совпадения результатов по разным поисковикам, и в результате получается некая оценка. На сегодняшний день размер интернета оценивается в 4,58 млрд. отдельных веб-страниц только в англоязычном сегменте сети.

Всемирная сеть оказалась идеальной средой для погружения в неё структур и функций Всемирной Финансовой Сети. Отметим одну из таких структур: Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunications (SWIFT), произносится как СВИФТ) — международная межбанковская система передачи информации и 21 совершения платежей. Также известна как SWIFTBIC (англ. Bank Identifier Codes), BIC code, SWIFT ID или SWIFT code. SWIFT — это кооперативное общество, созданное по бельгийскому законодательству, принадлежащее его членам, которыми являются более чем 9000 банков из 209 стран (2010 год). В настоящий момент членами SWIFT являются более 10 000 организаций, в том числе около 1000 корпораций. В день через SWIFT проходит более миллиона транзакций о денежных переводах, межбанковских платежах, ценных бумагах. Ежегодно через SWIFT проходит 2,5 млрд платежных поручений.

После событий 11 сентября 2001 года ЦРУ и Министерство финансов США получили доступ к финансовой информации сети SWIFT под предлогом отслеживания возможных финансовых транзакций террористов. Таким образом, США, как мировой лидер, получили возможность контроля над SWIFT. В последнее время угроза отключения от SWIFT используется как инструмент политического давления на страны, не подчиняющиеся политике США – хотя существуют и другие сетевые платежные системы, и вообще интенсивно развивается сетевая экономика, электронные деньги и т. п.

Окончание следует.

Полные версии первых двух частей статьи Владимира Анатольевича Широкова читайте по ссылкам: Часть 1 и Часть 2